JP2633510B2 - Animal interferon - Google Patents

Animal interferon

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JP2633510B2
JP2633510B2 JP7262904A JP26290495A JP2633510B2 JP 2633510 B2 JP2633510 B2 JP 2633510B2 JP 7262904 A JP7262904 A JP 7262904A JP 26290495 A JP26290495 A JP 26290495A JP 2633510 B2 JP2633510 B2 JP 2633510B2
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bovine
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dna
gene
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    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
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    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

Abstract

The basis of this disclosure rests on the discovery, identification and isolation of a class of animal interferon polypeptides and to their production via recombinant DNA technology in all of its aspects including microbial and cell culture exploitation. A number of bovine interferons are illustrated as representative of the class.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】本発明は、一般に組換DNA技術、広範な
種類の動物インターフェロンを見出すためのこの種の技
術を利用する手段および方法、その産生並びにこの産生
の各種の産物およびその使用に係る。
The present invention generally relates to recombinant DNA technology, means and methods utilizing such technology to find a wide variety of animal interferons, their production, and the various products of this production and their use.

【0002】より詳細には、本発明は、動物インターフ
ェロンをコードするDNA配列の単離および同定、発現
を行なうプロモーター配列に作動可能に(正しく読みと
られるように)結合されたこの種のDNA配列を含有す
る組換DNA発現ビヒクルの構築並びにこのように構築
された発現ビヒクルに係る。他の面において、本発明
は、この種の発現ビヒクルにより形質転換されしたがっ
て上記DNA配列を発現し得る宿主培養系、たとえば各
種微生物および脊椎動物細胞培養(セルカルチャー)に係
る。
More particularly, the present invention relates to a DNA sequence encoding an animal interferon which is isolated and identified, and which is operably (read correctly) linked to a promoter sequence for expression. And the expression vehicle thus constructed. In another aspect, the invention relates to host culture systems, such as various microorganisms and vertebrate cell cultures (cell cultures), which can be transformed by such expression vehicles and thus express the DNA sequence.

【0003】さらに他の面において、本発明は、この種
の発現の新規な最終産物を、動物の予防もしくは治療処
置に有用な完全体、たとえば薬剤組成物に転換する手段
および方法に係る。さらに、本発明は、前記DNA配
列、発現ビヒクル、宿主培養系並びに最終産物及びその
完全体の製造に有用な各種の方法に係り、さらにその特
定具体例および関連具体例に係る。
[0003] In yet another aspect, the present invention relates to means and methods for converting novel end products of this type of expression into a whole, eg, a pharmaceutical composition, useful for prophylactic or therapeutic treatment of animals. Further, the present invention relates to the DNA sequence, the expression vehicle, the host culture system, and various methods useful for producing the final product and its complete product, and further relates to specific examples and related examples thereof.

【0004】本発明は、一連のウシα−インターフェロ
ンをコードしており且つ発現ビヒクル中へのそのin vit
ro(試験管内)結合を容易にする3'−および5'−フラン
キング(flanking)配列を含むDNA配列、並びにそれか
ら推定されるアミノ酸配列の知見に一部基づくものであ
る。さらに、これらの知見は、組換DNA技術によっ
て、充分量の動物インターフェロンを製造する手段およ
び方法の開発を可能にし、その結果、その生化学的性質
および生物活性の測定を可能にし、従って、その産業上
/生物学上の開発に対して有効な生産を可能ならしめ
る。
[0004] The present invention encodes a series of bovine α-interferons and their in vit in an expression vehicle.
ro (in vitro) Based in part on knowledge of DNA sequences, including 3'- and 5'-flanking sequences, which facilitate binding and amino acid sequences deduced therefrom. In addition, these findings allow the development of means and methods for producing sufficient quantities of animal interferon by recombinant DNA technology, thereby enabling the measurement of its biochemical properties and biological activities, and thus its Enable efficient production for industrial / biological development.

【0005】本発明の背景を説明し、特別な場合には、
その実施に関し詳細を補足するために、刊行物およびそ
の他の資料をここに参考のため引用するが、これらは便
宜上本明細書中発明の詳細な説明の最後尾に掲げた番号
を付して引用する。
The background of the present invention will be described, and in special cases,
To supplement the details of its implementation, publications and other materials are cited herein for reference, which are conveniently numbered at the end of the Detailed Description of the Invention herein. I do.

【0006】A.動物インターフェロン インターフェロン成分は、ヒトより下等な種々の系統学
的種の組織から単離されている(1、2、3)。これらイ
ンターフェロンを用いて行なわれた活性試験は、必須の
宿主動物(requisite host animal)において種々の程度
の抗ウイルス効果を示している(3、4、5、6)。さら
に、これらインターフェロンは必ずしも種特異性でない
ことが示されている。たとえば、組織から単離されたウ
シインターフェロンの調製物は、サルおよびヒトの細胞
に対し抗ウイルス活性を示した(7)。同様に、ヒトイン
ターフェロンは、系統学的により下等な種の様々な細胞
において活性であることが判明している(7)。
A. Animal interferons Interferon components have been isolated from tissues of various phylogenetic species below humans (1, 2, 3). Activity tests performed with these interferons have shown varying degrees of antiviral effects in requisite host animals (3, 4, 5, 6). Furthermore, it has been shown that these interferons are not necessarily species-specific. For example, preparations of bovine interferon isolated from tissues have shown antiviral activity against monkey and human cells (7). Similarly, human interferon has been found to be active in a variety of cells of lower phylogenetic species (7).

【0007】この種間相互活性は、インターフェロン間
におけるアミノ酸組成と配列との両者における高度の相
同性保存により疑いがない。しかしながら、今日まで、
この説明は理論上の説明に留まっている。何故なら、こ
れまで入手し得た動物インターフェロンの量および純度
は不充分であったため、精製された成分の特性化および
生物学的性質を幾種かのヒトの対応する部分に関して比
較する明確な実験を行なうことができなかったからであ
る(8、9、10、11、12)。
[0007] This interspecies interaction is undoubtedly due to the high degree of homology conservation in both amino acid composition and sequence between interferons. However, to date,
This explanation is only a theoretical explanation. Because of the insufficient quantity and purity of animal interferons available so far, clear experiments comparing the characterization and biological properties of the purified components with the corresponding parts of several humans Could not be performed (8, 9, 10, 11, 12).

【0008】いずれにせよ、これらの少ない量および低
純度にも拘らず、必須の動物宿主におけるインターフェ
ロンと抗ウイルス活性との間の因果関係が確立されてい
る。たとえば、高収率および高純度で動物インターフェ
ロンを生産することは、動物バイオアッセイ実験を開始
しかつ成功裡に行なって、ウイルス感染症ならびに悪性
腫瘍状態および免疫抑制状態もしくは免疫欠如状態に対
する動物の治療における産業上の利用性をもたらすため
に、極めて望ましいものである。さらに、単離される動
物インターフェロン類の生産は、物理的にも生物活性的
にもその特性化を可能にし、したがって対応するヒトイ
ンターフェロン類に関し分類およびそれによる比較研究
の基礎を与える(8〜20)。
In any event, despite these low amounts and low purity, a causal link between interferon and antiviral activity in essential animal hosts has been established. For example, producing animal interferons in high yields and purity has been initiated and successfully performed in animal bioassay experiments to treat animals for viral infections and malignant and immunosuppressive or immunodeficient conditions. It is highly desirable to bring industrial utility in. Furthermore, the production of isolated animal interferons allows their characterization both physically and biologically, thus providing a basis for classification and thereby comparative studies on the corresponding human interferons (8-20). .

【0009】動物インターフェロンを用いて本発明に至
るまで行なわれた研究は、その入手が極めて困難なため
粗調製物を使用せざるを得なかったが、極めて重要な生
物学的機能を示唆している。この種の動物インターフェ
ロンは関連した治療上有力な抗ウイルス活性を示すだけ
でなく、ワクチンおよび/または抗生物質による治療と
ともに付加的予防薬としても有効であり、極めて有望な
臨床上かつ商業上の候補物質として挙げられることは明
らかである。
Studies conducted with the aid of animal interferons up to the present invention have required the use of crude preparations due to the extreme difficulty in obtaining them, but have suggested very important biological functions. I have. This type of animal interferon not only shows relevant therapeutically potent antiviral activity, but is also effective as an additional prophylactic along with vaccine and / or antibiotic treatment, making it a very promising clinical and commercial candidate It is clear that it can be mentioned as a substance.

【0010】組換DNA技術の使用は、臨床的かつ産業
的開発を達成するのに必要な必須量の動物インターフェ
ロンを提供する最も有効な方法であると思われた。この
ようにして生産される物質が天然に生ずる物質に特徴的
と思われるグリコシレーションを含むかどうかに関係な
く、これらは恐らく動物における広範囲のウイルス性、
新生(腫瘍)のおよび免疫抑制状態もしくは病気の治療に
おいて臨床的にその使用を可能にする生物活性を示すで
あろう。
The use of recombinant DNA technology has appeared to be the most effective way to provide the requisite amount of animal interferon necessary to achieve clinical and industrial development. Regardless of whether or not the materials produced in this way contain glycosylation that may be characteristic of naturally occurring materials, these are likely to have a wide range of viral properties in animals,
It will exhibit biological activity that would allow its use clinically in the treatment of neoplastic (tumor) and immunosuppressive conditions or diseases.

【0011】B.組換DNA技術 組換DNA技術は、或る種の高度な知識の時代に達して
いる。分子生物学者は、各種のDNA配列をかなり容易
に組換えることにより、著量の外因性(外来)蛋白質産物
を形質転換微生物中で産生しうる新規なDNA完全体を
創生することができる。一般的手段および方法は、DN
Aの種々の平滑末端又は「付着」末端を有する断片のin v
itro結合を行なって、特定生物を形質転換させるのに有
用な強力な発現ビヒクルを製造し、かくして所望の外因
性産物の効率的合成に使用することを可能にする。しか
しながら、個々の産物に関してはその製造経路は若干面
倒であって、かかる分野の科学は常に一定の成功の予想
がなされるような段階までは進歩していない。事実、基
礎的実験に基づかずに成功を予告する者がいても、その
予告には実施不能であるという著しい危険が伴なう。
B. Recombinant DNA technology Recombinant DNA technology has reached an age of some advanced knowledge. By recombining various DNA sequences with considerable ease, molecular biologists can create novel complete DNA that can produce significant amounts of exogenous (foreign) protein products in transformed microorganisms. General means and methods include DN
In v fragments with different blunt ends or "sticky" end of A
Itro- ligation is performed to produce a powerful expression vehicle useful for transforming a particular organism, thus allowing it to be used for efficient synthesis of the desired exogenous product. However, for individual products, the production route is somewhat cumbersome, and the science in such fields has not always progressed to the point where certain expectations of success are made. In fact, even those who foretell success without being based on basic experiments carry the significant danger of being infeasible.

【0012】しばしば1細胞当り複数のコピーとして細
菌およびその他微生物に見られるプラスミド、すなわち
二重鎖DNAの非染色体ループは、組換DNA技術の基
本的要素である。プラスミドDNAにコードされている
情報には、娘細胞においてプラスミドを再生するのに必
要な情報(すなわち複製のオリジン)および通常1種もし
くはそれ以上の表現型選択特性、たとえば細菌の場合、
抗生物質に対する耐性が包含され、これらは目的とする
プラスミドを含有する宿主細胞のクローンを識別しかつ
優先的にこれを選択培地中で増殖させることを可能にす
る。プラスミドの有用性は、それぞれプラスミドDNA
上の異なる部位を識別する1種もしくはその他の制限エ
ンドヌクレアーゼすなわち「制限酵素」によって特異的に
開裂しうるという事実にある。その後、異種遺伝子もし
くは遺伝子断片を、開裂部位またはこの開裂部位に隣接
する再編成末端において末端結合することにより、プラ
スミド中に挿入することができる。このようにして、い
わゆる複製可能な発現ビヒクルが形成される。DNA組
織は細胞の外部で行なわれるが、生成する「組換体」であ
る複製可能な発現ビヒクルすなわちプラスミドは形質転
換として知られる方法により細胞中へ導入することがで
き、多量の組換ビヒクルが形質転換体の増殖によって得
られる。さらに、コード化DNAメッセージの転写およ
び翻訳を支配するプラスミドの部分に関し遺伝子を適切
に挿入すれば、得られる発現ビヒクルを使用して挿入遺
伝子がコードするポリペプチド配列を実際に産生するこ
とができ、この過程は発現と呼ばれる。
[0012] Plasmids, often non-chromosomal loops of double-stranded DNA, often found in bacteria and other microorganisms as multiple copies per cell, are a fundamental element of recombinant DNA technology. The information encoded in the plasmid DNA includes the information necessary to regenerate the plasmid in the daughter cell (i.e., the origin of replication) and usually one or more phenotypic selection properties, such as, for bacteria,
Included is resistance to antibiotics, which allow the identification of clones of host cells containing the plasmid of interest and preferentially growing them in selective media. The usefulness of plasmids is
This lies in the fact that it can be specifically cleaved by one or other restriction endonucleases or "restriction enzymes" that distinguish the different sites above. The heterologous gene or gene fragment can then be inserted into a plasmid by end joining at the cleavage site or at the rearranged end adjacent to the cleavage site. In this way, a so-called replicable expression vehicle is formed. Although the DNA tissue is performed outside the cell, the resulting "recombinant" replicable expression vehicle or plasmid can be introduced into the cell by a method known as transformation, and a large amount of the recombinant vehicle is transformed. Obtained by growing transformants. Furthermore, if the gene is inserted properly with respect to the part of the plasmid that governs the transcription and translation of the encoding DNA message, the resulting expression vehicle can be used to actually produce the polypeptide sequence encoded by the inserted gene, This process is called expression.

【0013】発現は、RNAポリメラーゼにより識別さ
れかつ結合されるプロモーターとして知られた領域にお
いて開始される。発現の転写期において、DNAは巻戻
されて、DNA配列からメッセンジャRNAの合成を開
始するための鋳型としてこれを露呈させる。次いで、メ
ッセンジャRNAは、このmRNAによりコードされる
アミノ酸配列を有するポリペプチドに翻訳される。各ア
ミノ酸はヌクレオチドトリプレットすなわち「コドン」に
よってコードされ、このコドンは集合して「構造遺伝子」
を構成し、すなわち発現ポリペプチド産物のアミノ酸配
列をコードするような部分を構成する。翻訳は「開始」信
号において開始される(通常ATGであって、これは生
ずるメッセンジャRNAにおいてAUGになる)。いわ
ゆる停止コドンは翻訳の終末を規定し、したがってその
後のアミノ酸単位の生成の終末を規定する。生ずる生産
物は、必要に応じ微生物系において宿主細胞を溶菌し、
かつ適当な精製法により他の蛋白質からこの生産物を回
収することにより得ることができる。
[0013] Expression is initiated in a region known as a promoter which is recognized and bound by RNA polymerase. During the transcription phase of expression, the DNA is unwound, exposing it as a template to initiate the synthesis of messenger RNA from the DNA sequence. The messenger RNA is then translated into a polypeptide having the amino acid sequence encoded by the mRNA. Each amino acid is encoded by a nucleotide triplet or "codon", which collectively constitutes a "structural gene".
, Ie, the portion that encodes the amino acid sequence of the expressed polypeptide product. Translation is initiated at the "start" signal (usually ATG, which becomes AUG in the resulting messenger RNA). The so-called stop codon defines the end of translation and thus the end of the subsequent generation of amino acid units. The resulting product lyses host cells in a microbial system as needed,
And it can be obtained by recovering this product from other proteins by an appropriate purification method.

【0014】実際上、組換DNA技術の使用は全く異種
のポリペプチドを発現することができ(いわゆる直接的
発現)、或いは同種ポリペプチドのアミノ酸配列の一部
に融合された異種ポリペプチドを発現することもでき
る。後者の場合、目的とする生物活性生産物は、しばし
ば菌体外環境において開裂されるまで、融合された同種
/異種ポリペプチド内において生物不活性にされている
(21、22)。
In practice, the use of recombinant DNA technology can result in the expression of completely heterologous polypeptides (so-called direct expression), or the expression of a heterologous polypeptide fused to a portion of the amino acid sequence of a homologous polypeptide. You can also. In the latter case, the biologically active product of interest is often bioinactivated within the fused homologous / heterologous polypeptide until cleaved in the extracellular environment.
(21, 22).

【0015】C.細胞培養技術 遺伝学および細胞生理学を研究するための細胞培養(セ
ルカルチャー)および組織培養の技術は充分に確立され
ている。単離された正常細胞から連続トランスファ処理
により永久細胞系を得これを維持する手段および方法も
既に知られている。研究用途のため、この種の細胞系を
液体培地中で固体支持体上に維持し、或いは増殖により
栄養支持体を含む懸濁液中で増殖させる。大規模製造の
ための規模拡大は、機械的問題のみを課すると思われる
(一般に23、24)。
C. Cell Culture Techniques Cell culture and tissue culture techniques for studying genetics and cell physiology are well established. Means and methods for obtaining and maintaining permanent cell lines by continuous transfer treatment from isolated normal cells are already known. For research use, such cell lines are maintained on solid supports in liquid media or are grown in suspension with nutrient supports by growth. Scale-up for large-scale manufacturing likely to impose only mechanical problems
(Generally 23, 24).

【0016】発明の概要 本発明は、組換DNA技術を使用して、動物インターフ
ェロンを成功裡に生産し、しかもそのそれぞれを好まし
くは直接的な形態でかつ市場で認可されるために必要と
される臨床試験を開始しかつ実施するのに充分な量で生
産しうるという知見に基づいている。この生産物はその
全ての形態において、特にウイルス感染症ならびに悪性
腫瘍状態および免疫抑制された、もしくは免疫欠如の状
態に対し動物の予防的もしくは治療的処置に使用するの
に適している。その形態は種々可能なオリゴマー形態を
包含し、関連するグリコシレーションならびに個々の要
素もしくは種単位のアレル変異(allelic variation)を
包含することができる。これら生産物は、微生物もしく
は細胞培養系を遺伝子工学的に処理することにより生産
される。すなわち、現在では従来可能であったよりも効
率的な方法で動物インターフェロンを製造しかつ単離す
る能力が存在する。本発明の最も好適な具体例におけ
る、本発明の1つの顕著な因子は、微生物もしくはセル
カルチャーを、この宿主細胞により成熟形態で産生され
る代表的な動物インターフェロン、すなわちウシインタ
ーフェロンを単離可能な量で産生するように遺伝子工学
的に処理することを達成するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is needed to successfully produce animal interferons using recombinant DNA technology, each of which is preferably in direct form and approved in the market. It is based on the finding that it can be produced in sufficient quantities to initiate and conduct a clinical trial. This product is suitable in all its forms for use in the prophylactic or therapeutic treatment of animals, especially for viral infections and malignant conditions and immunosuppressed or immunodeficient conditions. The forms include the various possible oligomer forms and can include related glycosylation as well as allelic variations of individual elements or species. These products are produced by genetically engineering microorganisms or cell culture systems. That is, there is now the ability to produce and isolate animal interferons in a more efficient manner than previously possible. One of the salient factors of the present invention, in the most preferred embodiment of the present invention, is that it is capable of isolating a microorganism or cell culture from a representative animal interferon produced by the host cell in mature form, ie, bovine interferon. It is in achieving genetic engineering to produce in quantity.

【0017】本発明は、このように生産される動物イン
ターフェロンならびにその製造手段および方法を含む。
さらに本発明は動物インターフェロンをコードする遺伝
子配列を発現可能な形態で有する複製可能なDNA発現
ビヒクルに向けられる。さらに、本発明は上記の発現ビ
ヒクルにより形質転換された微生物菌株またはセルカル
チャーに向けられ、さらに動物インターフェロンを生産
しうるこのように形質転換された菌株もしくはカルチャ
ー(培養物)からなる発酵培地に関するものである。
The present invention includes the animal interferon thus produced and the means and method for producing the same.
The present invention is further directed to a replicable DNA expression vehicle having a gene sequence encoding an animal interferon in an expressible form. Further, the present invention is directed to a microbial strain or cell culture transformed with the above-described expression vehicle and further to a fermentation medium comprising such a transformed strain or culture (culture) capable of producing animal interferon. It is.

【0018】さらに、他の面において、本発明は前記イ
ンターフェロン遺伝子配列、DNA発現ビヒクル、微生
物菌株およびセルカルチャー(細胞培養物)を製造するの
に有用な種々の方法、ならびにその特定具体例に向けら
れる。さらに、本発明は、前記微生物もしくは細胞培養
物の発酵培地の調製に向けられる。さらに、或る種の宿
主系において、この宿主細胞から成熟形態で分泌される
所望の動物インターフェロンを産生すべくベクターを案
出することができる。遺伝子本来の5'−フランキング
領域から得られるシグナル配列を含有するインターフェ
ロンは、宿主生物の細胞壁部に移動され、シグナル配列
はこの移動を促進する役割を果たし、この細胞壁では成
熟インターフェロン産物の分泌過程にてシグナル部分が
開裂されると信じられる。この具体例は、細胞内宿主蛋
白質もしくは細胞残骸の夾雑物を除去するよう設計され
た関連過程に頼ることなく、目的とする成熟インターフ
ェロンの単離および精製を可能にする。
In yet another aspect, the invention is directed to the interferon gene sequences, DNA expression vehicles, microbial strains and various methods useful for producing cell cultures, and specific embodiments thereof. Can be Furthermore, the present invention is directed to the preparation of a fermentation medium for said microorganism or cell culture. In addition, in certain host systems, vectors can be devised to produce the desired animal interferon that is secreted in mature form from the host cell. The interferon containing the signal sequence obtained from the native 5'-flanking region of the gene is transferred to the cell wall of the host organism, and the signal sequence plays a role in promoting this transfer. It is believed that the signal moiety is cleaved at. This embodiment allows the isolation and purification of the mature interferon of interest without resorting to related processes designed to remove intracellular host proteins or cellular debris contaminants.

【0019】さらに、本発明は、直接的発現により成熟
形態で産生される本発明に包含される動物インターフェ
ロンの代表的種類であるウシインターフェロンの製造に
特に向けられる。
Furthermore, the present invention is particularly directed to the production of bovine interferon, a representative type of animal interferon encompassed by the present invention, which is produced in mature form by direct expression.

【0020】本明細書において「成熟動物インターフェ
ロン」という表現は、動物インターフェロンmRNAの翻
訳に際して直ちに行なわれる、シグナルペプチドもしく
はプレ配列ペプチドを伴なわない動物インターフェロン
の微生物的もしくは細胞培養による生産を包含する。し
たがって、本発明によれば、第1アミノ酸としてのメチ
オニン(構造遺伝子の前方にATG開始信号コドンを挿
入することにより提供される)を有する、或いはメチオ
ニンが細胞内もしくは細胞外で開裂される場合はその正
常な第1アミノ酸を有する成熟動物インターフェロンが
提供される。さらに、本発明によれば、通常のシグナル
ポリペプチド以外の共役蛋白質と共に成熟動物インター
フェロンを産生することもでき、ここで共役蛋白質は細
胞内もしくは細胞外環境において特異的に開裂可能であ
る(21)。最後に、成熟動物インターフェロンは、外因
性の余分なポリペプチドを開裂除去する必要なしに、直
接的発現により生産することができる。このことは、成
熟インターフェロンをそのシグナルペプチドと共に発現
すべく発現ビヒクルを設定するような場合、或る種の宿
主がシグナルペプチドを除去しないまたは効率的に除去
しない場合、特に重要である。このように産生された成
熟インターフェロンは、ウイルス感染症、悪性腫瘍状態
および免疫抑制もしくは免疫欠如状態の治療に使用する
のに適するレベルにまで回収かつ精製される。
As used herein, the expression "mature animal interferon" includes microbial or cell culture production of animal interferon without a signal peptide or presequence peptide, immediately upon translation of the animal interferon mRNA. Thus, according to the present invention, it has methionine as the first amino acid (provided by inserting an ATG start signal codon in front of the structural gene), or if methionine is cleaved intracellularly or extracellularly, A mature animal interferon having the normal first amino acid is provided. Furthermore, according to the present invention, mature animal interferon can be produced together with a conjugate protein other than a normal signal polypeptide, wherein the conjugate protein can be specifically cleaved in an intracellular or extracellular environment (21). . Finally, mature animal interferons can be produced by direct expression without having to cleave off extraneous extraneous polypeptides. This is particularly important when setting up an expression vehicle to express mature interferon with its signal peptide, such as when certain hosts do not or do not efficiently remove the signal peptide. The mature interferon so produced is recovered and purified to a level suitable for use in treating viral infections, malignant conditions and immunosuppressive or immunodeficient conditions.

【0021】動物インターフェロンは、動物生体に対し
内生的なものであり、ヒトインターフェロンに類似した
命名法において動物α(白血球)、β(繊維芽球)およびγ
(免疫)−インターフェロンを包含する。これら3種の系
統は全て動物モデルにおいて同定されている。さらに、
ウシの例に基づけば、動物α系列はヒトの場合と同様に
一群の蛋白質から構成され、検討された動物α系列は対
応するヒトα−インターフェロンに対する相同性(homol
ogy)の程度が、これらの動物インターフェロン自体間も
しくはヒトα−インターフェロン自体間のいずれよりも
低いものである。さらに、ウシのβ系列はヒトの場合と
は異なる一群の蛋白質から構成される。さらに、本発明
は種間および族内(intrafamily)ハイブリッドインター
フェロンをも提供し、その際各種動物インターフェロン
の遺伝子内の共通制限部位を利用しかつ公知方法で対応
部分を再結合(組換)させる(57参照)。
Animal interferon is endogenous to the living body of an animal, and has a nomenclature similar to that of human interferon, in which animals α (leukocyte), β (fibroblast) and γ
(Immune) -including interferon. All three strains have been identified in animal models. further,
Based on the example of cattle, the animal α-series is composed of a group of proteins as in humans, and the animal α-series studied has homology to the corresponding human α-interferon (homol
ogy) is less than either between these animal interferons themselves or between human α-interferons themselves. In addition, the bovine β series is composed of a different group of proteins than in humans. In addition, the present invention also provides interspecies and intrafamily hybrid interferons, utilizing common restriction sites in the genes of various animal interferons and recombining (recombining) corresponding portions in a known manner ( 57).

【0022】いずれにせよ、本発明に包含される動物イ
ンターフェロンは鳥類、牛、犬、馬、猫、山羊、羊、魚
類および豚科の動物に対し通常内生的(内因性)なものを
包含する。特に、本発明はたとえば牛、羊および山羊の
ような偶蹄類動物のインターフェロンを提供する。本発
明により提供されるインターフェロンは、夫々の宿主動
物における抗ウイルスおよび抗腫瘍剤としての用途があ
る。たとえば、ウシインターフェロンはウシにおける呼
吸器併発症を処置する際、治療剤成分としての(それ自
体公知の)抗生物質と組合せて、或いは予防薬成分とし
てのワクチンと組合せて実際に使用されるであろう。上
記に例示した種類の用途は他の牛ならびに羊、山羊、
豚、馬、犬、猫、鳥および魚類に拡張することができ
る。馬、犬、猫および鳥の場合、対応するインターフェ
ロンの抗腫瘍効果は産業上特に重要であると予想され
る。
In any case, the animal interferons encompassed by the present invention include those normally endogenous (endogenous) to birds, cattle, dogs, horses, cats, goats, sheep, fish and pigs. I do. In particular, the present invention provides interferons for artiodactyls such as, for example, cattle, sheep and goats. The interferons provided by the present invention have use as antiviral and antitumor agents in respective host animals. For example, bovine interferon is actually used in treating respiratory complications in cattle in combination with an antibiotic (known per se) as a therapeutic component or in combination with a vaccine as a prophylactic component. Would. Applications of the type exemplified above include other cattle as well as sheep, goats,
Can be extended to pigs, horses, dogs, cats, birds and fish. For horses, dogs, cats and birds, the antitumor effects of the corresponding interferons are expected to be of particular industrial importance.

【0023】この種類の代表としてのウシインターフェ
ロンに関し記載された下記の原理を、本発明により動物
インターフェロンを得るために使用することができる: 1.ウシの組織、たとえばウシ膵臓組織を凍結粉末に
し、これを処理してRNAおよび蛋白質物を消化し、そ
して沈澱させることにより高分子量のウシDNAを得
た。 2.この高分子量DNAを部分消化し、遺伝子部位に関
しランダムに切断した。 3.得られたDNA断片をサイズ分画し、15〜20キ
ロ塩基対の断片を得た。 4.工程3で得られた断片を、λシャロン(Charon)3
0ファージベクターを使用してクローン化させた。 5.このように調製されたベクターを、rDNAを含有
する感染性フアージ粒子 にin vitroパッケージングし
て、フアージライブラリーを得た。これを、約106
まで細菌細胞上で増殖させた。このフアージを細菌の芝
上に実質上全面成長するまで(virtual confluence)プレ
ートし、そして放射活性のヒトインターフェロンプロー
ブとのハイブリダイゼーションによりスクリーニングし
た。
The following principles described for bovine interferons as representative of this class can be used to obtain animal interferons according to the present invention: Bovine tissue, eg, bovine pancreatic tissue, was frozen powdered and processed to digest and precipitate RNA and proteinaceous material to obtain high molecular weight bovine DNA. 2. This high molecular weight DNA was partially digested and randomly cut at the gene site. 3. The obtained DNA fragment was subjected to size fractionation to obtain a fragment of 15 to 20 kilobase pairs. 4. The fragment obtained in step 3 was converted into λ Charon 3
Cloned using the 0 phage vector. 5. The vector thus prepared was packaged in vitro into infectious phage particles containing rDNA to obtain a phage library. It was grown on bacterial cells up to about 10 6 -fold. The phage were plated on bacterial turf to virtually confluence and screened by hybridization with a radioactive human interferon probe.

【0024】6.適当なクローンから対応するDNAを
単離し、制限マップを作成しそしてサザーンハイブリダ
イゼーションによって分析した。ウシインターフェロン
遺伝子を含有する制限断片をプラスミドビヒクル中にサ
ブクローン化し、次いで配列決定した。 7.次に、配列決定したDNAを適当な発現ビヒクル中
へ挿入するようにin vitroで処理し、このビヒクルを使
用して適当な宿主細胞を形質転換させ、次いでこの宿主
細胞を培地中で増殖させ所望のウシインターフェロン産
物を発現させた。 8.かく生産されたウシインターフェロンはシステイン
で始まる166個のアミノ酸をその成熟形態で有すると
共に、プレシーケンス中に23個のアミノ酸を有し、性
質としては極めて疎水性である。そのモノマー分子量は
約21,409と計算された。これはヒト白血球インタ
ーフェロンと同様な特性を示し(8、9、10、11)、
かつヒト白血球インターフェロンに対し約60%の相同
部分を有することが判明した。
6. The corresponding DNA was isolated from the appropriate clone, a restriction map was generated and analyzed by Southern hybridization. The restriction fragment containing the bovine interferon gene was subcloned into a plasmid vehicle and then sequenced. 7. The sequenced DNA is then treated in vitro to insert it into a suitable expression vehicle, which is used to transform a suitable host cell, which is then grown in culture to produce the desired host cell. Of bovine interferon product was expressed. 8. Bovine interferon thus produced has 166 amino acids in its mature form beginning with cysteine, has 23 amino acids in the presequence, and is extremely hydrophobic in nature. Its monomer molecular weight was calculated to be about 21,409. It shows properties similar to human leukocyte interferon (8, 9, 10, 11),
In addition, it was found to have about 60% homology to human leukocyte interferon.

【0025】A.微生物/セルカルチャー 1.細菌菌株/プロモータ 本明細書中に記載した実験は、特に微生物E. coli
−12菌株294(末端(end)A,thi-,hsr-,khsm+)(2
5)を用いて行なった。この菌株はアメリカン・タイプ
・カルチャー・コレクションに寄託して、ATCC受託
番号第31446号を受けている。しかしながら、その
他種々の微生物菌株を使用することもでき、公知のE.
coli菌株、たとえばE. coli B,E. coli X1776
(ATCCNo.31537)およびE. coli W3110
(F--,原始栄養株protrophic)(ATCC No.27
325)、E. coli DP50 SuPF(ATCC No.
39061,1982年3月5日付で寄託)、E. coli
JM83(ATCC No.39062,1982年3月
5日付で寄託)を包含し、或いはその他多くの微生物菌
株を包含し、それらの多くは寄託されて承認されかつ微
生物寄託機関、たとえばアメリカン・タイプ・カルチャ
ー・コレクション(ATCC)から入手しうる(可能性が
ある)(ATCCカタログリスト参照,26,26a参照)。
これらその他の微生物は、たとえば枯草菌(Bacillus s
ubtilis)の如きBacilliおよびその他の腸内菌を包含
し、それらのうち、たとえばサルモネラ・チフイムリウ
ム(Salmonella typhimurium)およびセラチヤ・マルセ
サンス(Serratia marcesans)を挙げることができ、こ
の場合、これらの菌体内で異種遺伝子配列を複製しかつ
発現しうるプラスミドを利用する。
A. Microorganisms / cell culture 1. Bacterial Strains / Promoter The experiments described herein were performed in particular for the microorganism E. coli K.
-12 strain 294 (end (end) A, thi -, hsr -, khsm +) (2
This was performed using 5). This strain has been deposited with the American Type Culture Collection and has ATCC Accession No. 31446. However, it is also possible to use other various microorganisms strains, known E.
coli strains such as E. coli B, E. coli X1776
(ATCC No. 31537) and E. coli W3110
(F -, λ -, primitive nutrition stock protrophic) (ATCC No.27
325), E. coli DP50 SuPF (ATCC No.
39061, deposited on March 5, 1982), E. coli.
JM83 (ATCC No. 39602, deposited on Mar. 5, 1982), or many other microbial strains, many of which have been deposited and approved and have been deposited by microbial depositaries such as American Type Culture. Available (possible) from the collection (ATCC) (see ATCC catalog list, see 26, 26a).
These other microorganisms are, for example, Bacillus s.
encompasses Ubtilis) such as Bacilli and other enteric bacteria, among them, for example, Salmonella Chifuimuriumu (can be cited Salmonella typhimurium), and Serachiya-Marusesansu (Serratia marcesans), heterogeneous in this case, these intracellular A plasmid capable of replicating and expressing a gene sequence is used.

【0026】例として、異種ポリペプチドの微生物産生
を開始させ、かつ持続させるには、β−ラクタマーゼお
よび乳糖プロモータ系が有利に使用されている。これら
プロモータ系の構成および構造に関する詳細は参考文献
(27)および(28)により得ることができる。最近、ト
リプトフアンオペロンに基づく系、いわゆるtrpプロモ
ータ系が開発された。この系の構成および構造に関する
詳細はゲデル等(12)およびクライド等(29)により公
表されている。その他多くの微生物プロモータが発見さ
れかつ利用されており、それらのヌクレオチド配列に関
する詳細は当業者がこれらを機能的にプラスミドベクタ
ー中に結合させることを可能とし、これらについては既
に発表されている(30参照)。
As an example, β-lactamases and the lactose promoter system have been advantageously used to initiate and sustain microbial production of heterologous polypeptides. References for details on the configuration and structure of these promoter systems
(27) and (28). Recently, a system based on the tryptophan operon, the so-called trp promoter system, has been developed. Details regarding the construction and structure of this system have been published by Gedell et al. (12) and Clyde et al. (29). Many other microbial promoters have been discovered and used, and details regarding their nucleotide sequences enable those skilled in the art to operably link them into plasmid vectors, which have been previously published (30). reference).

【0027】2.酵母菌株/酵母プロモータ 本発明の発現系は、さらにプラスミドYRp7(31,3
2,33)を使用することもでき、これはE. coliおよび
酵母サッカロミセス・セレビシイアエ(Saccharomyces
cerevisiae)の両者において選択かつ複製することがで
きる。酵母において選択するには、プラスミドはTRP
遺伝子(31,32,33)を含有し、これは酵母の染色
IVに見られるこの遺伝子に突然変異を含む酵母(3
4)を補完する(トリプトフアンの不存在下において成長
を可能にする)。1種の有用な菌株は、制限なしにアメ
リカン・タイプ・カルチャー・コレクションに寄託され
た菌株RH218(35)である(ATCC No.440
76)。しかしながら、細胞をtrp1にする突然変異を含
む任意のSaccharomyces cerevisiae菌株が、発現系を
含むプラスミドの発現に対し有効な環境であることが了
解されるであろう。使用しうる他の菌株の例は、pep
−1である(36)。このトリプトフアン栄養要求菌株
も、TRP1遺伝子に点突然変異を有する。
[0027] 2. Yeast strain / yeast promoter The expression system of the present invention further comprises the plasmid YRp7 (31,3
2,33) can also be used, which is E. coli and the yeast Saccharomyces ( Saccharomyces).
cerevisiae ) can be selected and replicated. For selection in yeast, the plasmid is TRP
1 gene (31, 32, 33) which contains a mutation in this gene found in yeast chromosome IV (3
Complement 4) (allow growth in the absence of tryptophan). One useful strain is strain RH218 (35) deposited at the American Type Culture Collection without restriction (ATCC No. 440).
76). However, it will be appreciated that any Saccharomyces cerevisiae strain containing a mutation that makes the cell trp1 is an effective environment for expression of the plasmid, including the expression system. Examples of other strains that can be used are pep 4
-1 (36). This tryptophan auxotroph also has a point mutation in the TRP1 gene.

【0028】非酵母菌遺伝子の5'−側に配置すると、
酵母菌遺伝子(アルコール・デヒドロゲナーゼ1に対す
る)からの5'−フランキングDNA配列(プロモータ)
は、酵母を形質転換させるべく使用したプラスミドに入
れた場合、酵母内で外因性遺伝子の発現を促進(プロモ
ート)することができる。プロモータの他、酵母におけ
る非酵母遺伝子の適切な発現は、酵母における適切な転
写終了とポリアデニル化とを可能にするよう、プラスミ
ド上の非酵母遺伝子の3'−末端に配置した第2の酵母
配列を必要とする。このプロモータも他のものと同様に
本発明において適当に使用することができる(下記参
照)。好適具体例において、酵母3−ホスホグリセレー
トキナーゼ遺伝子(37)の5'−フランキング配列は構
造遺伝子の上流に位置し、次いで終了−ポリアデニル化
信号を有するDNA、たとえばTRP1(31,32,3
3)遺伝子またはPGK(37)遺伝子が存在する。
When placed on the 5'-side of the non-yeast gene,
5'-flanking DNA sequence (promoter) from yeast gene (for alcohol dehydrogenase 1)
Can promote (promote) the expression of exogenous genes in yeast when placed in the plasmid used to transform yeast. In addition to the promoter, proper expression of the non-yeast gene in yeast, a second yeast sequence located at the 3'-end of the non-yeast gene on the plasmid to allow proper transcription termination and polyadenylation in yeast. Need. This promoter can be suitably used in the present invention as well as others (see below). In a preferred embodiment, the 5'-flanking sequence of the yeast 3-phosphoglycerate kinase gene (37) is located upstream of the structural gene and then has a termination-polyadenylation signal, such as TRP 1 (31,32, 3
3) Gene or PGK (37) gene is present.

【0029】酵母5'−フランキング配列(3'−酵母終
了DNAと共に、下記参照)は酵母における外来遺伝子
の発現を促進するよう機能しうるので、高度に発現され
た任意の酵母遺伝子の5'−フランキング配列は重要な
遺伝子生産物を発現するのに使用することができると思
われる。或る環境下において酵母はその可溶性蛋白質の
65%までを糖分解酵素として発現したので(38)、か
つこの高レベルは個々のmRNAの高レベルの生産から
生ずると思われるので(39)、任意のその他の糖分解遺
伝子の5'−フランキング配列をこの種の発現目的に使
用することができ、たとえばエノラーゼ、グリセルアル
デヒド−3−ホスフエートデヒドロゲナーゼ、ヘキソキ
ナーゼ、ピルビン酸デカルボキシラーゼ、ホスホフルク
トキナーゼ、グルコース−6−ホスフエートイソメラー
ゼ、3−ホスホグリセリン酸ムターゼ、ピルビン酸キナ
ーゼ、トリオースホスフエートイソメラーゼ、ホスホグ
ルコースイソメラーゼおよびグルコキナーゼが挙げられ
る。これら遺伝子の3'−フランキング配列のいずれを
も、この種の発現系において適切な終了およびmRNA
ポリアデニル化のために使用することができる(上記参
照)。或る種の他の高度に発現された遺伝子は、酸性ホ
スフアターゼに対するもの(40)および5'−フランキ
ング領域における突然変異により、通常TY1転移可能
要素(transposable element)の存在により高レベルの生
産を発現するもの(発現を増大する突然変異体)(41)で
ある。
The yeast 5'-flanking sequence (along with 3'-yeast termination DNA, see below) can function to promote the expression of foreign genes in yeast, so that the 5 'of any highly expressed yeast gene. -Flanking sequences could be used to express important gene products. Under certain circumstances, yeast expressed up to 65% of its soluble protein as a glycolytic enzyme (38), and since this high level is likely to result from high levels of production of individual mRNAs (39), The 5'-flanking sequences of other glycolytic genes can be used for this type of expression purposes, such as enolase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, hexokinase, pyruvate decarboxylase, phosphofructokinase , Glucose-6-phosphate isomerase, 3-phosphoglycerate mutase, pyruvate kinase, triosephosphate isomerase, phosphoglucose isomerase and glucokinase. Either of the 3'-flanking sequences of these genes may have the appropriate termination and mRNA in this type of expression system.
It can be used for polyadenylation (see above). Certain other highly expressed genes have high levels of production due to mutations in the acid phosphatase (40) and in the 5'-flanking region, usually due to the presence of the TY1 transposable element. Expressed (mutant that increases expression) (41).

【0030】上記遺伝子の全ては、酵母RNAポリメラ
ーゼIIによって転写されると思われる(41)。リボゾ
ームRNA、5SRNAおよびtRNAに対する遺伝子
を転写するRNAポリメラーゼIおよびIII用のプロ
モータ(41,42)はこの種の発現構成において有用で
ある。
All of the above genes appear to be transcribed by yeast RNA polymerase II (41). Promoters (41,42) for RNA polymerases I and III that transcribe genes for ribosomal RNA, 5S RNA and tRNA are useful in this type of expression configuration.

【0031】最後に、多くの酵母プロモータはさらに転
写制御作用を有するので、増殖条件における変化により
これらを切換ることができる。この種の酵母プロモータ
の幾つかの例は、次の蛋白質を生産する遺伝子である:
アルコールデヒドロゲナーゼII、イソチトクローム
−c、酸性ホスフアターゼ、窒素代謝に関連する分解酵
素、グリセルアルデヒド−3−ホスフエートデヒドロゲ
ナーゼならびにマルトースおよびガラクトース利用に関
係する酵素(39)。この種の制御領域は、特にそれらの
生産が酵母に対し毒性である場合、蛋白質生産物の発現
を調節するのに極めて有用である。さらに、1種の5'
−フランキング配列の制御領域に、高度に発現された遺
伝子由来のプロモータを含有する5'−フランキング配
列を入れることもできるであろう。これはハイブリッド
プロモータをもたらし、制御領域とプロモータとは物理
的に異なるDNA配列であると思われるため可能であろ
う。
Finally, many yeast promoters also have transcriptional control effects, which can be switched by changes in growth conditions. Some examples of this type of yeast promoter are genes that produce the following proteins:
Alcohol dehydrogenase II, isocytochrome-c, acid phosphatase, a degrading enzyme involved in nitrogen metabolism, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and enzymes involved in maltose and galactose utilization (39). Such control regions are extremely useful in regulating the expression of protein products, especially if their production is toxic to yeast. Furthermore, one kind of 5 '
-The control region of the flanking sequence could also contain a 5'-flanking sequence containing a promoter from a highly expressed gene. This results in a hybrid promoter, which may be possible because the control region and the promoter appear to be physically distinct DNA sequences.

【0032】3.細胞培養系/細胞培養ベクター:
養(組織培養)における脊椎動物細胞の増殖は近年日常の
方法となった(43参照)。サルの腎繊維芽細胞のCOS
−7系を動物インターフェロンの生産用宿主として使用
することができる(44)。しかしながら、ここに詳述す
る実験は、適合性ベクターの複製および発現を可能にす
る任意の細胞系、たとえばWI38、BHK、3T3、
CHO、VEROおよびHela細胞系において行なうこ
ともできる。さらに、発現ベクターにつき必要とされる
ものは、複製のオリジンおよび発現すべき遺伝子の前方
に位置するプロモータならびに任意の必要とされるリボ
ゾーム結合部位、RNAスプライス部位、ポリアデニル
化部位および転写終了配列である。SV40のこれらの
本質的要素を本発明で使用したが、本発明は好適具体例
としてここに記載するこれら配列のみに限定されると理
解すべきでない。たとえば、他のウイルスベクターの複
製のオリジン(たとえばポリオーマ(polyoma)、アデノ
(Adeno)、VSV、BPVなど)を使用することもで
き、また非一体的状態で機能しうるDNA複製の細胞性
オリジンも使用することができる。
[0032] 3. Cell culture system / cell culture vector: Propagation of vertebrate cells in culture (tissue culture) has become a routine method in recent years (see 43). COS of monkey kidney fibroblasts
The -7 line can be used as a host for the production of animal interferons (44). However, the experiments detailed here are compatible with any cell line that allows the replication and expression of a compatible vector, such as WI38, BHK, 3T3,
It can also be performed in CHO, VERO and Hela cell lines. In addition, what is required for the expression vector is the origin of replication and a promoter located in front of the gene to be expressed and any required ribosome binding, RNA splice, polyadenylation and transcription termination sequences. . While these essential elements of SV40 have been used in the present invention, it is not to be understood that the invention is limited to only those sequences described herein as preferred embodiments. For example, the origin of replication of other viral vectors (eg, polyoma, adeno
(Adeno), VSV, BPV, etc.) as well as cellular origins of DNA replication that can function in a non-integral manner.

【0033】B.ベクター系 1.E. coliにおける成熟ウシインターフェロンの直接
的発現 成熟インターフェロンポリペプチド(マイナスシグナル
配列)としてE. coliにおいてウシインターフェロンを
直接的に発現させるため使用する手順は、プロモータ断
片および翻訳開始信号を含有するプラスミドと、成熟イ
ンターフェロンのコード領域を含む動物ゲノムDNAの
処理断片との組合せを含む。
B. Vector system 1. Direct of mature bovine interferon in E. coli
The procedure used to directly express bovine interferon in E. coli as a mature interferon polypeptide (minus signal sequence) comprises a plasmid containing a promoter fragment and a translation initiation signal, and an animal containing the coding region for mature interferon. Includes combinations of genomic DNA with processed fragments.

【0034】2.酵母における発現 たとえば動物インターフェロン用のDNAのような異種
遺伝子を酵母中で発現するには、4種の成分を含むプラ
スミドベクターを作成する必要がある。第1の成分は、
E. coliおよび酵母の両者の形質転換を可能にし、した
がってどちらの生物からも選択しうる遺伝子、たとえば
E. coliからのアンピシリン耐性遺伝子および酵母から
の遺伝子TRP1を含有せねばならない部分である。こ
の成分は、さらに両生物においてプラスミドDNAとし
て維持すべき両生物からの複製のオリジンを必要とし、
たとえばpBR322からのE. coliオリジンおよび酵
母の染色体III由来のars1オリジンを必要とする。
[0034] 2. Expression in yeast Expression of a heterologous gene, such as DNA for animal interferon, in yeast requires the production of a plasmid vector containing four components. The first component is
Genes that allow the transformation of both E. coli and yeast, and are therefore selectable from either organism, eg,
It is the part that must contain the ampicillin resistance gene from E. coli and the gene TRP1 from yeast. This component also requires an origin of replication from both organisms to be maintained as plasmid DNA in both organisms,
For example, it requires the E. coli origin from pBR322 and the ars 1 origin from yeast chromosome III.

【0035】プラスミドの第2の成分は、下流に位置す
る構造遺伝子の転写を促進する高度に発現された酵母遺
伝子からの5'−フランキング配列であり、たとえば使
用する5'−フランキング配列は酵母3−ホスホグリセ
レートキナーゼ(PGK)遺伝子からのものである。この
系の第3の成分は、ATG翻訳開始信号と翻訳停止信号
との両者を含有するように作成された構造遺伝子であ
る。この種の遺伝子の単離および構造は後述する。第4
の成分は酵母遺伝子の3'−フランキング配列を含有す
る酵母DNA配列であり、転写終了およびポリアデニル
化のための適切な信号を含んでいる。
The second component of the plasmid is a 5'-flanking sequence from a highly expressed yeast gene that facilitates the transcription of a downstream located structural gene; for example, the 5'-flanking sequence used is From the yeast 3-phosphoglycerate kinase (PGK) gene. The third component of this system is a structural gene created to contain both an ATG translation start signal and a translation stop signal. The isolation and structure of this type of gene is described below. 4th
Is a yeast DNA sequence containing the 3'-flanking sequence of the yeast gene and contains appropriate signals for transcription termination and polyadenylation.

【0036】3.哺乳類セルカルチャーにおける発現 哺乳動物のセルカルチャーにおける免疫インターフェロ
ンの合成方法は、異種転写単位の制御下に外来遺伝子の
自律的複製と発現との両者を行ないうるベクターの開発
に依存する。組織培養におけるこのベクターの複製は、
DNA複製オリジン(SV40ウイルス由来)を提供しか
つT抗原を内生的に発現する細胞系中へのベクターの導
入によりヘルパー機能(T抗原)を与えることによって達
成される(46、47)。SV40ウイルスのレートプロ
モータ(late promoter)はインターフェロンの構造遺伝
子に先行して存在し遺伝子の転写を確保する。
3. Expression in Mammalian Cell Culture The method of synthesizing immune interferon in mammalian cell culture relies on the development of vectors capable of both autonomous replication and expression of foreign genes under the control of heterologous transcription units. Replication of this vector in tissue culture
It is achieved by providing a helper function (T antigen) by introducing the vector into a cell line that provides a DNA replication origin (from the SV40 virus) and expresses the T antigen endogenously (46, 47). The SV40 virus late promoter precedes the interferon structural gene and ensures gene transcription.

【0037】発現を得るための有用なベクターはpBR
322配列よりなり、これはイー・コリ(E. coli)にお
ける選択のための選択性標識(アンピシリン耐性)ならび
にDNA複製のイー・コリオリジンを与える。これらの
配列はプラスミドpML−1(46)から得られ、Eco
I制限部位とBamHI制限部位とに及ぶ領域を包含す
る。SV40オリジンは、この領域を含む342個の塩
基対のPvuII−HindIII断片から得られる(48、
49)(両末端はEcoRI末端に転換される)。これらの
配列は、DNA複製のウイルス性オリジンを含むだけで
なく、初期および後期転写単位の両者のためのプロモー
タを暗号化(コード)する。SV40オリジン領域の方向
性は、後期転写単位用のプロモータがインターフェロン
を暗号化する遺伝子に対し近くに存在するようなもので
ある。
A useful vector for obtaining expression is pBR
322 sequences, which provide a selectable marker (ampicillin resistance) for selection in E. coli as well as e-colliolysin for DNA replication. These sequences are obtained from plasmid pML-1 (46), Eco R
Includes a region spanning the I and Bam HI restriction sites. The SV40 origin is derived from a 342 base pair Pvu II- Hind III fragment containing this region (48,
49) (both ends are converted to Eco RI ends). These sequences not only contain the viral origin of DNA replication, but also encode promoters for both the early and late transcription units. The orientation of the SV40 origin region is such that the promoter for the late transcription unit is close to the gene encoding interferon.

【0038】以下記載する詳細な説明は、組換DNA技
術を介し種々の動物インターフェロンを製造するための
本発明の例示であり、特に牛白血球インターフェロンの
製造につき一般的に使用しうる方法を包含しかつ示して
いる。この方法を細菌系に関して説明する。
The detailed description set forth below is illustrative of the present invention for producing various animal interferons via recombinant DNA technology, and particularly encompasses methods commonly used for the production of bovine leukocyte interferon. And shows. The method is described for a bacterial system.

【0039】A.牛DNAの単離 動物遺伝子保存物(ライブラリ)を作成する目的で、高分
子量DNAをBlinおよびStafford法(50)の変法によ
り動物組織から単離し、遺伝子部位に関してランダムに
断片化させ、かつサイズ分画してλフアージベクター中
へクローン化させるための15−20キロ塩基断片を得
た(51)。
A. For the purpose of creating an animal gene library (library) of bovine DNA , high molecular weight DNA was isolated from animal tissue by a modification of the Blin and Stafford method (50), randomly fragmented for gene sites and sized. Fractionation yielded a 15-20 kilobase fragment for cloning into the λ phage vector (51).

【0040】凍結組織、たとえば牛の膵臓を液体窒素中
で微粉末まで磨砕し、0.25MのEDTAと1%のザ
ルコシル(Sarkosyl)と0.1mg/mlのプロテイナーゼ
K(25ml/g組織)とに50℃にて3時間可溶化させ
た。得られた粘性溶液をフエノールで3回およびクロロ
ホルムで1回抽出して除蛋白し、50mMのトリス−H
Cl(pH8)と10mMのEDTAと10mMのNaClとに
対し透析し、そして熱処理されたパンクレアチンリボヌ
クレアーゼ(0.1mg/ml)にて37℃で2時間消化させ
た。フエノールとエーテルとで抽出した後、DNAを2
倍容量のエタノールで沈澱させ、95%エタノール中で
洗浄し、凍結乾燥させそしてTE緩衝液(10mMのトリ
ス−HCl(pH7.5)と1mMのEDTA)とに最終濃度
1−2mg/mlにて4℃で1晩再溶解させた。最終のDN
A調製物は、0.5%中性アガロースゲル電気泳動で測
定すると、長さにおいて100キロ塩基より大であっ
た。
Frozen tissue, eg, bovine pancreas, is ground to a fine powder in liquid nitrogen, 0.25 M EDTA, 1% Sarkosyl, and 0.1 mg / ml proteinase K (25 ml / g tissue). At 50 ° C. for 3 hours. The resulting viscous solution was extracted three times with phenol and one time with chloroform to remove proteins, and 50 mM Tris-H was added.
It was dialyzed against Cl (pH 8), 10 mM EDTA and 10 mM NaCl and digested with heat-treated pancreatin ribonuclease (0.1 mg / ml) at 37 ° C. for 2 hours. After extraction with phenol and ether, the DNA was
Precipitate with twice the volume of ethanol, wash in 95% ethanol, lyophilize and add to a final concentration of 1-2 mg / ml in TE buffer (10 mM Tris-HCl (pH 7.5) and 1 mM EDTA). Redissolved overnight at 4 ° C. Final DN
The A preparation was greater than 100 kilobases in length as determined by 0.5% neutral agarose gel electrophoresis.

【0041】B.牛DNAの部分エンドヌクレアーゼ消
化およびサイズ分画 牛DNAの1部(0.1mg)を1.25、2.5、5およ
び10単位のSau3Aにて、10mMのトリス−HCl(p
H7.5)と10mMのMgCl2と2mMのジチオスレイト
ールとを有する反応液(1ml)中で37℃にて60分間消
化した。EDTAを25mMまで添加してインキュベー
ションを停止させ、フエノールおよびエーテルで抽出
し、酢酸ナトリウム0.3Mとなし(pH5.2)、そし
て3倍容量のエタノールで沈澱させた。このDNAをT
E緩衝液中に68℃で再溶解させ、ベックマンSW27
型ロータにて27,000rpmで10−40%の線状蔗糖
勾配(51)を用いて20℃にて22時間沈降させた。こ
れらフラクション(0.5ml)を、分子量標準としてEco
RI消化されたシャロン4A(51a)DNAを用いて
0.5%ゲル上にて分析した。15−20キロ塩基のD
NA断片を含有するフラクションを混合し、エタノール
で沈澱させ、そしてTE緩衝液中に再溶解させた。
B. Elimination of partial endonuclease of bovine DNA
Of purified and size-fractionated bovine DNA in 1.25, 2.5, 5, and 10 units of Sau3A at 10 mM Tris-HCl (p
H7.5), 10 mM MgCl 2 and 2 mM dithiothreitol (1 ml) were digested at 37 ° C. for 60 minutes. The incubation was stopped by adding EDTA to 25 mM, extracted with phenol and ether, made up to 0.3 M sodium acetate (pH 5.2), and precipitated with 3 volumes of ethanol. This DNA is
Redissolved in E buffer at 68 ° C, and Beckman SW27
The mixture was sedimented for 22 hours at 20 ° C. using a 10-40% linear sucrose gradient (51) at 27,000 rpm in a mold rotor. These fractions (0.5 ml) were used as molecular weight standards for Eco.
Analysis was performed on a 0.5% gel using RI-digested Sharon 4A (51a) DNA. 15-20 kilobases of D
The fractions containing the NA fragment were combined, precipitated with ethanol and redissolved in TE buffer.

【0042】C.牛ゲノムDNA保存物の作成 15〜20kbの牛DNA非限定消化物を、フアージの2
個の内部BamHI断片の除去により生じたG−A−T−
C付着性末端を有するλシャロン30Aベクター(52)
中へクローン化させた。シャロン30Aをイーコリ菌株
DP50SupF(ATTC No.39061、1982
年3月5日寄託)においてNZYDTブロス中で増殖さ
せ、ポリエチレングリコール沈澱によって濃縮し、そし
てCsCl濃度勾配遠心分離によって精製した(53)。こ
の精製されたフアージをフエノールで2回、フエノール
とエーテルとで1回抽出し、かつDNAをエタノール沈
澱により濃縮して、フアージDNAを調製した。
C. Preparation of Bovine Genomic DNA Preservation A 15-20 kb unlimited digest of bovine DNA was prepared by
GAT- resulting from the removal of the internal BamHI fragment
Λ Sharon 30A vector with C cohesive end (52)
Cloned into it. Sharon 30A was transformed with E. coli strain DP50SupF (ATTC No. 39061, 1982).
(Deposited March 5, 2008) in NZYDT broth, concentrated by polyethylene glycol precipitation, and purified by CsCl gradient centrifugation (53). The purified phage was extracted twice with phenol and once with phenol and ether, and the DNA was concentrated by ethanol precipitation to prepare phage DNA.

【0043】シャロン30Aの末端断片を調製するた
め、50μgのフアージDNAを50mMのトリス−HC
l(pH8)と10mMのMgCl2と0.15MのNaClとの
0.25ml中で42℃にて2時間アニールし、BamHI
にて完全に消化させ、フエノールおよびエーテルで抽出
し、そして上記と同様に10−40%蔗糖勾配にて沈降
させた。フアージの32kbのアニールされたアームを有
するフラクションを集め、エタノール沈澱させた。精製
されたシャロン30Aアーム(6μg)を42℃にて2時
間再アニールし、0.3μgの15−20kb牛DNAお
よび400単位のフアージT4ポリヌクレオチドリガー
ゼと混合し、そして50mMのトリス−HCl(pH7.
5)と10mMのMgCl2と20mMのジチオスレイトール
と50μg/mlの牛血清アルブミンとを含有する反応液
0.075ml中で12℃にて1晩インキュベートした。
次いで、この結合したDNA混合物を、試験管内λ包封
系を用いて成熟λフアージ粒子中へ包封した(54)。
To prepare the terminal fragment of Sharon 30A, 50 μg of phage DNA was added to 50 mM Tris-HC.
1 (pH 8), 10 mM MgCl 2 and 0.15 M NaCl in 0.25 ml at 42 ° C. for 2 hours.
, Extracted with phenol and ether, and precipitated on a 10-40% sucrose gradient as described above. Fractions with the 32 kb annealed arm of the phage were collected and ethanol precipitated. The purified Sharon 30A arm (6 μg) was re-annealed at 42 ° C. for 2 hours, mixed with 0.3 μg of 15-20 kb bovine DNA and 400 units of Phage T4 polynucleotide ligase, and 50 mM Tris-HCl (pH7). .
5), 10 mM MgCl 2 , 20 mM dithiothreitol and 50 μg / ml bovine serum albumin in 0.075 ml of a reaction solution at 12 ° C. overnight.
The bound DNA mixture was then encapsulated into mature lambda phage particles using an in vitro lambda encapsulation system (54).

【0044】この系の成分、すなわち音波抽出物(S
E)、凍結−解凍溶菌物(FTL)、蛋白質Aおよび緩衝
液AおよびM1とを文献に記載されたように調製した
(54)。結合したDNA混合物の3μlを15μlの緩衝
液A、2μlの緩衝液M1、10μlのSEおよび1μl
の蛋白質Aと共に27℃にて45分間インキュベートし
た。FTLを氷上で45分間解凍させ、0.1容量の緩
衝液M1と混合し、35,000rpmにて4℃で25分間
遠心分離し、そして0.075mlの上澄液を上記反応液
へ加えた。27℃にてさらに2時間インキュベーション
した後、少量の包封反応物を菌株DP50SupF(上記)
上で滴定した。この手順は、全部で約1.1×106
個々の牛DP組換体を生成した。残部の包封混合物をプ
レート−溶菌物法(52)により増幅させ、その際組換体
をDP50SupF上に15cmのNZYDT寒天板1枚当
り10,000プラーク形成単位の密度で接種した。
The components of this system, namely the sonic extract (S
E), freeze-thaw lysate (FTL), protein A and buffers A and M1 were prepared as described in the literature
(54). 3 μl of the ligated DNA mixture was added to 15 μl of buffer A, 2 μl of buffer M1, 10 μl of SE and 1 μl
Of protein A at 27 ° C. for 45 minutes. The FTL was thawed on ice for 45 minutes, mixed with 0.1 volume of buffer M1, centrifuged at 35,000 rpm at 4 ° C. for 25 minutes, and 0.075 ml of supernatant was added to the reaction . After a further 2 hours incubation at 27 ° C., a small amount of the encapsulation reaction was transferred to strain DP50 SupF (above).
Titrated above. This procedure yielded a total of about 1.1 × 10 6 individual bovine DP recombinants. The remaining encapsulation mixture was amplified by the plate-lysate method (52), wherein the recombinants were inoculated on DP50 SupF at a density of 10,000 plaque forming units per 15 cm NZYDT agar plate.

【0045】D.牛インターフェロン遺伝子に対するフ
アージライブラリのスクリーニング 牛インターフェロン遺伝子を有するフアージ組換体を同
定するために使用した方法は、クローン化されたヒト白
血球(8,9)、繊維芽細胞(12)および免疫(55)イン
ターフェロン遺伝子から調製された放射能活性プローブ
によりヌクレオチド相同性を検出することからなってい
る。ハイブリダイゼーション条件は、ゲノム動物DNA
のサウザンブロット(56)によって確立させた。ヒト胎
盤、牛膵臓および豚の顎下腺からの高分子量DNA(上
記と同様に調製)のそれぞれ5μgをEcoRIで完全に消
化させ、0.5%アガロースゲル上で電気泳動させ、そ
してニトロセルロース紙へ移した(56)。P32−標識し
たDNAプローブを、BglII制限部位(57)に成熟ヒ
ト白血球インターフェロンA/Dハイブリッドの蛋白質
暗号化領域を有する570塩基対のEcoRI断片から標
準法(58)によって調製した。各ニトロセルロース濾紙
を、5×SSC(56)と50mMの燐酸ナトリウム(pH
6.5)と0.1mg/mlの超音波処理した鮭精子DNA
と5×デンハルト溶液(Denhardt's solution)(59)と
0.1%のドデシル硫酸ナトリウムと10%、20%も
しくは30%のいずれかのホルムアミドを含有する0.
1%のピロ燐酸ナトリウムとにおいて42℃で1晩予備
ハイブリダイズさせ、次いで10%のデキストラン硫酸
ナトリウムを含有する同じ溶液中で1分間当り100×
106カウントの標識プローブでハイブリダイズさせた
(60)。42℃にて1晩インキュベーションした後、濾
紙を2×SSCと0.1%のSDSとにおいて室温で4
回洗浄し、2×SSCにて1回洗浄し、次いでデュポン
・クロネックス(Dupont Cronex)強化スクリーンを有
するコダックXR−5X線フイルムに1晩露出させた。
図1に見られるように、多数のハイブリダイズ帯は、2
0%のホルムアミドをハイブリダイゼーションの際に存
在させた場合、牛および豚のDNA消化物において最も
容易に検出された。この結果は、ヒトにおいて上記に例
示したものと類似した牛および豚における白血球インタ
ーフェロン遺伝子のマルチジエン(multigene)類に対す
る証明を与える(12、61)。したがって、同じハイブ
リダイゼーション条件を使用して、牛DNAライブラリ
においてインターフェロン遺伝子をスクリーニングし
た。
D. For bovine interferon gene
Screening of large library The method used to identify phage recombinants with the bovine interferon gene was prepared from cloned human leukocytes (8, 9), fibroblasts (12) and immune (55) interferon genes. Detecting nucleotide homology with a radioactive probe. Hybridization conditions are genomic animal DNA
Was established by Southern blot (56). 5 μg each of high molecular weight DNA (prepared as described above) from human placenta, bovine pancreas and pig submandibular gland was completely digested with EcoRI, electrophoresed on a 0.5% agarose gel, and nitrocellulose paper (56). P 32 - labeled DNA probes were prepared by standard methods (58) from the EcoRI fragment of 570 base pairs having a protein coding region of the mature human leukocyte interferon A / D hybrid BglII restriction site (57). Each nitrocellulose filter was washed with 5 × SSC (56) and 50 mM sodium phosphate (pH
6.5) Salmon sperm DNA sonicated at 0.1 mg / ml
And 5x Denhardt's solution (59), 0.1% sodium dodecyl sulfate and 10%, 20% or 30% formamide.
Prehybridize in 1% sodium pyrophosphate at 42 ° C. overnight, then 100 × per minute in the same solution containing 10% dextran sodium sulfate.
Hybridized with 10 6 counts of labeled probe
(60). After overnight incubation at 42 ° C., filter paper was washed with 2 × SSC and 0.1% SDS at room temperature for 4 hours.
Washed once, washed once with 2 × SSC, and then exposed overnight to Kodak XR-5 X-ray film with a DuPont Cronex intensifying screen.
As can be seen in FIG. 1, a number of hybridized bands
When 0% formamide was present during hybridization, it was most easily detected in bovine and porcine DNA digests. This result provides evidence for multigenes of the leukocyte interferon gene in cattle and pigs similar to that exemplified above in humans (12, 61). Therefore, the same hybridization conditions were used to screen for the interferon gene in a bovine DNA library.

【0046】500,000個の組換体フアージをDP
50SupF上に10,000pfu/15cmプレートの密度
で接種し、二重のニトロセルロース濾紙レプリカ(dupli
catenitrocellulose filter replicas)をベントンおよ
びデービスの方法(62)により各プレートにつき調製し
た。これらフイルタを上記のようにヒトLeIF遺伝子
プローブとハイブリダイズさせた。反復スクリーニング
の際強力な信号を与える96個の複製ハイブリダイズプ
ラーク(duplicate hybridizing plaques)が得られた。
The 500,000 recombinant phages are divided into DP
Inoculate at a density of 10,000 pfu / 15 cm plate on 50 SupF and duplicate nitrocellulose filter paper replicas (dupli
(Catenitrocellulose filter replicas) were prepared for each plate by the method of Benton and Davis (62). These filters were hybridized with the human LeIF gene probe as described above. 96 duplicate hybridizing plaques giving a strong signal upon repeated screening were obtained.

【0047】牛ライブラリをさらに繊維芽細胞および免
疫インターフェロン遺伝子につきスクリーニングした。
これらプローブは、全成熟ヒト繊維芽細胞インターフェ
ロン遺伝子を含有する502塩基対のXbaI−BglII
I断片(12)および318塩基対のAluI断片(アミノ
酸12−116を含有する)および190塩基対のMbo
II断片(アミノ酸99−162を含有)から作成し、こ
れらはヒト免疫インターフェロン遺伝子の成熟暗号化領
域から得られたものである(55)。1.2×106個の
組換体フアージのハイブリダイゼーションは、全部で2
6種の牛繊維芽細胞インターフェロンクローンと10種
の牛免疫インターフェロンクローンとを生成した。
The bovine library was further screened for fibroblasts and immune interferon genes.
These probes are a 502 base pair XbaI-BglII containing the entire mature human fibroblast interferon gene.
I fragment (12) and a 318 base pair AluI fragment (containing amino acids 12-116) and a 190 base pair Mbo
II fragments (containing amino acids 99-162), which were obtained from the mature coding region of the human immune interferon gene (55). Hybridization of 1.2 × 10 6 recombinant phages resulted in a total of 2
Six bovine fibroblast interferon clones and ten bovine immune interferon clones were generated.

【0048】E.組換体フアージの特性化 フアージDNAを、ヒト白血球インターフェロンプロー
ブとハイブリダイズした12種の組換体から上記と同様
に調製した。各DNAをEcoRI、BamHIおよびHin
dIIIのいずれか1つにより並びにその組合せによっ
て消化し、0.5%アガロースゲル上で電気泳動させ、
ハイブリダイズ配列の位置をサウザン法(56)によって
地図化した。クローン10、35、78および83から
の単一消化したDNAの比較を図2に示す。各フアージ
につき、観察された制限断片の寸法ならびに対応するハ
イブリダイゼーションパターンは相違しかつ重複してお
らず、このことはこれら4種のフアージのそれぞれが異
なる牛インターフェロン遺伝子を有することを示唆して
いる。さらに、3種の酵素のそれぞれによるクローン8
3の消化はそれぞれの場合2種の異なるハイブリダイズ
帯をもたらし、これはこの組換体が2種の近接して結合
したインターフェロン遺伝子を有することを示してい
る。
E. Characterization of recombinant phage Phage DNA was prepared as described above from 12 recombinants hybridized with the human leukocyte interferon probe. Each DNA was used for EcoRI, BamHI and Hin.
digested with any one of the dIII and by a combination thereof, electrophoresed on a 0.5% agarose gel,
The position of the hybridizing sequence was mapped by the Southern method (56). A comparison of single digested DNA from clones 10, 35, 78 and 83 is shown in FIG. For each phage, the observed restriction fragment sizes as well as the corresponding hybridization patterns were different and non-overlapping, suggesting that each of these four phages has a different bovine interferon gene. . In addition, clone 8 with each of the three enzymes
Digestion of 3 in each case resulted in two different hybridizing bands, indicating that the recombinant has two closely linked interferon genes.

【0049】F.牛白血球インターフェロン遺伝子のサ
ブクローン化 ヒト白血球遺伝子プローブとハイブリダイズした組換体
フアージの3種からの制限断片を、pBR322誘導体
すなわちpUC9の多重制限酵素クローン化部位(multip
le restriction enzyme cloning site)にサブクローン
化させた。このプラスミドpUC9はpBR322から、
先ずテトラサイクリン耐性遺伝子を有する2067塩基
対のEcoRI−PvuII断片を除去し、次いでフアージ
M13誘導体mP9(62a)からの425塩基対のHaeI
I断片を得られたプラスミドのHaeII部位中に位置2
352(pBR322表記に関し)で挿入することにより
誘導した。mP9からのHaeII断片はイー・コリlac
遺伝子のN−末端暗号化領域を含有し、ここで配列の多
重−制限酵素クローン化部位 CCAAGC TTG
GCT GCA GGT CGA CGG ATC C
CCGGGは、β−ガクトシラーゼの第4番目と第5番
目のアミノ酸残基の間に挿入されている。これらクロー
ン化部位への外来DNA断片の挿入は、lacプロモータ
lacZ遺伝子との間の連続性を中断し、したがってlac
+からlac-にプラスミドにより形質転換されたJM83
の表現系を変化させる。
F. Bovine leukocyte interferon gene
Restriction fragments from three of the recombinant phages hybridized with the cloned human leukocyte gene probe were ligated to the pBR322 derivative, pUC9 multiple restriction enzyme cloning site (multip
le restriction enzyme cloning site). This plasmid pUC9 is derived from pBR322
First, the 2067 base pair EcoRI-PvuII fragment containing the tetracycline resistance gene was removed, and then the 425 base pair HaeI from the phage M13 derivative mP9 (62a).
Position 2 in the HaeII site of the plasmid from which the I fragment was obtained.
352 (for pBR322 notation). The HaeII fragment from mP9 was used for the E. coli lac Z
Contains the N-terminal coding region of the gene, where the multiple-restriction enzyme cloning site of the sequence CCAAGC TTG
GCT GCA GGT CGA CGG ATC C
CCGGGG is inserted between the fourth and fifth amino acid residues of β-gactosylase. Insertion of a foreign DNA fragment into these cloning sites disrupts the continuity between the lac promoter and the lac Z gene, thus
JM83 transformed from + to lac - by plasmid
To change the expression system.

【0050】上記の断片は次の通りであった;(a)クロー
ン83からの1.9kbのBamHI断片および3.7kbの
EcoRI断片(これは同じ組換体の非重複セグメントに
相当する)、(b)クローン35からの3.5kbのBamHI
−EcoRI断片および、(c)クローン67からの3.2k
bのEcoRI断片。それぞれの場合、適当に消化された
ベクターの0.1μgを10倍モル過剰の精製断片と結
合させ、イー・コリ菌株JM83(ATCC No.39
062、1982年3月5日付で寄託)に形質転換さ
せ、0.04mg/mlの5−ブロム−4−クロル−3−イ
ンドリル−β−D−ガラクトシドと0.2mg/mlのアン
ピシリンとを含有するM9(63)プレート上へ接種し
た。pUC9上のlacZ遺伝子の暗号化領域を中断する制
限部位にDNA挿入物を有すると思われる白色のコロニ
ーを、LBブロス+0.02mg/mlのアンピシリンの5
ml中へ釣上げ、37℃にて数時間増殖させ、そして挿入
断片をプラスミドDNAのミニ調製法(64)によってス
クリーニングした。
The above fragments were as follows; (a) a 1.9 kb BamHI fragment and a 3.7 kb EcoRI fragment from clone 83, which correspond to the non-overlapping segments of the same recombinant, ( b) 3.5 kb BamHI from clone 35
-EcoRI fragment and (c) 3.2k from clone 67
EcoRI fragment of b. In each case, 0.1 μg of the appropriately digested vector was ligated with a 10-fold molar excess of purified fragment and E. coli strain JM83 (ATCC No. 39) was used.
062, deposited on March 5, 1982), containing 0.04 mg / ml 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactoside and 0.2 mg / ml ampicillin. And inoculated on M9 (63) plates. White colonies suspected of having a DNA insert at a restriction site interrupting the coding region of the lacZ gene on pUC9 were picked from LB broth + 5 mg of 0.02 mg / ml ampicillin.
ml, grown for several hours at 37 ° C., and the inserts were screened by minipreparation of plasmid DNA (64).

【0051】G.クローン83に関する牛白血球インタ
ーフェロン遺伝子のDNA配列 p83BamHI1.9kb(クローン83の1.9kb断片の
サブクローン)のBamHI部位から伸びるDNA配列を
マキサム−ギルバート化学法(65)によって決定し、こ
れを図3、図4、図5、および図6に示す。最も長いオ
ープン解読枠は、ヒト白血球インターフェロンに顕著な
相同性を有する189個のアミノ酸からなるポリペプチ
ドを暗号化する(図7、図8、および図9)。ヒト蛋白質
との相同性により、牛白血球インターフェロンは疎水性
の23個のアミノ酸シグナルペプチドよりなり、これは
同一配列すなわちser−leu−gly−cysにより166個の
アミノ酸成熟蛋白質に先行する。位置1,29,99およ
び139における4個のシステイン残基は、種間におい
て正確に保持されている。牛インターフェロンとヒトイ
ンターフェロンとの間の対としての相同性比較を表1に
示す。予想通り、牛蛋白質はヒト蛋白質のそれぞれに対
し、後者(80%より大)よりも著しく相同性が低い(約
60%)。
G. Bovine leukocyte IC for clone 83
The DNA sequence extending from the BamHI site of the 1.9 kb DNA fragment of the p83BamHI 1.9 kb (subclone of the 1.9 kb fragment of clone 83) was determined by the Maxam-Gilbert chemistry method (65) and was determined in FIGS. , And FIG. The longest open reading frame encodes a polypeptide of 189 amino acids with significant homology to human leukocyte interferon (FIGS. 7, 8, and 9). Due to homology with human proteins, bovine leukocyte interferon consists of a hydrophobic 23 amino acid signal peptide, which precedes the 166 amino acid mature protein by the same sequence, ie, ser-leu-gly-cys. The four cysteine residues at positions 1, 29, 99 and 139 are accurately retained between species. Paired homology comparisons between bovine interferon and human interferon are shown in Table 1. As expected, bovine protein has significantly less homology (about 60%) to each of the human proteins than the latter (greater than 80%).

【0052】プラスミドサブクローンp67EcoRI
3.2kb、p35EcoRI−BamHI3.5kbおよびp8
3EcoRI3.7kbについて生ずる3種の追加の牛白血
球インターフェロン遺伝子に対するDNA配列および推
定アミノ酸配列を図4、図5および図6にそれぞれ示
す。表1に要約したように、BoIFN−α2および3
遺伝子はBoIFN−α1とは極く僅かに異なったペプ
チドを暗号化するのに対し、BoIFN−α4蛋白質は
他の牛ペプチドとは相違しており、後者は任意の2種の
牛およびヒト白血球インターフェロンが相違しているの
と同様である。
The plasmid subclone p67EcoRI
3.2 kb, p35 EcoRI-BamHI 3.5 kb and p8
The DNA and deduced amino acid sequences for the three additional bovine leukocyte interferon genes generated for 3.7 EcoRI 3.7 kb are shown in FIGS. 4, 5 and 6, respectively. As summarized in Table 1, BoIFN-α2 and 3
The gene encodes a peptide that is only slightly different from BoIFN-α1, whereas the BoIFN-α4 protein is different from other bovine peptides, the latter being any two bovine and human leukocyte interferon. Is different.

【0053】α4遺伝子が他のBoIFN−αと同程度
に幅広い種類の細胞蛋白質から誘導されるかどうかを確
認するため、ゲノム牛DNAを数種の制限エンドヌクレ
アーゼで消化し、これをα1(612bpのAvaII断
片、図11)およびα4(pBoIFN−α4trp15のEc
oRI−XmnI断片)遺伝子の蛋白質暗号化領域を示す放
射能活性DNA断片と、これら2種の遺伝子の交差ハイ
ブリダイゼーションを許容しない高度の厳格な条件下
(50%ホルムアミド)にてハイブリダイズさせた。図1
1に見られるように各遺伝子は優先的に牛DNA断片の
異なった組合せにハイブリダイズする。これらの結果
は、総合的に2種の異なる牛白血球IFNペプチドの種
類の存在を明らかに示し、それらのうちα1およびα4
蛋白質は代表的なものと考えられる。
In order to determine whether the α4 gene is derived from a wide variety of cellular proteins as well as other BoIFN-α, genomic bovine DNA was digested with several types of restriction endonucleases, and this was digested with α1 (612 bp). AvaII fragment of FIG. 11) and α4 (Ec of pBoIFN-α4trp15)
oRI-XmnI fragment) and a radioactive DNA fragment representing the protein-encoding region of the gene, under highly stringent conditions that do not allow cross-hybridization of these two genes.
(50% formamide). FIG.
As seen in Figure 1, each gene preferentially hybridizes to a different combination of bovine DNA fragments. These results clearly show the presence of two different bovine leukocyte IFN peptide types, of which α1 and α4
Proteins are considered representative.

【0054】[0054]

【表1】 牛およびヒトIFN−αの暗号化配列における相違の対比較 α1 α2 α3 α4 αA αB αC αD αF αH αI αJ αK BoIFN-α1 94 92 54 61 62 63 64 61 64 63 61 65 BoIFN-α2 96 91 53 61 61 64 63 62 63 63 64 64 BoIFN-α3 100 96 45 BoIFN-α4 52 48 52 54 54 58 55 56 58 56 54 54 HuIFN-αA 56 52 39 81 81 83 82 83 81 80 86 HuIFN-αB 43 39 48 70 81 77 81 83 80 79 81 HuIFN-αC 61 57 52 70 65 81 89 86 94 92 83 HuIFN-αD 52 48 48 74 61 65 83 81 80 78 84 HuIFN-αF 61 57 52 70 65 100 65 83 89 86 83 HuIFN-αH 56 52 52 74 74 74 83 74 84 84 84 HuIFN-αI 61 57 52 70 65 100 65 100 74 91 81 HuIFN-αJ 56 52 48 61 57 91 70 91 65 91 80 HuIFN-αK 52 48 48 83 70 74 91 74 91 74 65 Table 1. Paired comparison of differences in coding sequences of bovine and human IFN-α. α1 α2 α3 α4 αA αB αC αD αF αH αI αJ αK BoIFN-α1 94 92 54 61 62 63 64 61 64 63 61 65 BoIFN-α2 96 91 53 61 61 64 63 62 63 63 64 64 BoIFN-α3 100 96 45 BoIFN -α4 52 48 52 54 54 58 55 56 58 56 54 54 HuIFN-αA 56 52 39 81 81 83 82 83 81 80 86 HuIFN-αB 43 39 48 70 81 77 81 83 80 79 81 HuIFN-αC 61 57 52 70 65 81 89 86 94 92 83 HuIFN-αD 52 48 48 74 61 65 83 81 80 78 84 HuIFN-αF 61 57 52 70 65 100 65 83 89 86 83 HuIFN-αH 56 52 52 74 74 74 83 74 84 84 84 HuIFN- αI 61 57 52 70 65 100 65 100 74 91 81 HuIFN-αJ 56 52 48 61 57 91 70 91 65 91 80 HuIFN-αK 52 48 48 83 70 74 91 74 91 74 65

【0055】表1において、数値は相同性%を示し、左
側下半分は23個のアミノ酸プレシーケンスを示し、上
部右半分は166個のアミノ酸成熟蛋白質を示し、A,
B,Cなどはヒト白血球インターフェロンA,B,Cなど
である。
In Table 1, numerical values indicate% homology, the lower left half indicates a 23 amino acid presequence, the upper right half indicates a 166 amino acid mature protein, and A,
B, C etc. are human leukocyte interferons A, B, C etc.

【0056】H.イー・コリにおける成熟BoIFN−
α1の直接的発現 直接発現プラスミドの作成を図10に要約する。プラス
ミドサブクローンp83BamHI1.9kbをAvaIIに
よって完全に消化させ、牛白血球インターフェロン遺伝
子を含有する612塩基対の断片を6%ポリアクリルア
ミドゲル上での電気泳動により単離し、そして電気溶出
させた。約1.5μgのこの断片をFnu4Hにより消化
し、フエノールおよびエーテルで抽出し、そしてエタノ
ール沈澱させた。得られたFnu4H付着末端を6単位の
DNAポリメラーゼI(クレノー断片)により20mMの
トリス−HCl(pH7.5)と10mMのMgCl2と4mM
ジチオスレイトールと0.1mMのそれぞれdATP,dG
TP,dCTPおよびdTTPとを含有する20μl中にお
いて12℃で30分間平滑末端部まで伸長させた。フエ
ノールおよびエーテルで抽出した後、このDNAをPst
Iによって消化し、そして6%ゲル上で電気泳動にかけ
た。得られた92塩基対の平滑末端PstI断片は、成熟
牛白血球インターフェロンの暗号化領域の第1ヌクレオ
チドから伸びるものであり、これをゲルから電気溶出さ
せた。
H. Mature BoIFN- in E. coli
Direct Expression of α1 Construction of the direct expression plasmid is summarized in FIG. The 1.9 kb plasmid subclone, p83BamHI, was digested to completion with AvaII, the 612 bp fragment containing the bovine leukocyte interferon gene was isolated by electrophoresis on a 6% polyacrylamide gel and electroeluted. About 1.5 μg of this fragment was digested with Fnu4H, extracted with phenol and ether, and precipitated with ethanol. The resulting Fnu4H cohesive ends were treated with 6 units of DNA polymerase I (Klenow fragment) with 20 mM Tris-HCl (pH 7.5), 10 mM MgCl 2 and 4 mM.
Dithiothreitol and 0.1 mM dATP, dG respectively
It was extended to a blunt end for 30 minutes at 12 ° C. in 20 μl containing TP, dCTP and dTTP. After extraction with phenol and ether, the DNA was
Digested with I and electrophoresed on a 6% gel. The resulting 92 bp blunt-ended PstI fragment extends from the first nucleotide of the coding region of mature bovine leukocyte interferon and was electroeluted from the gel.

【0057】残部の成熟暗号化領域を次のように単離し
た。p83BamHI1.9kbのBamHI挿入物3μgを1
4単位のPstIにより、10mMのトリス−HCl(pH
7.5)と10mMのMgCl2と2mMのジチオスレイトー
ルとを含有する45μlの反応液中で37℃にて10分
間部分消化させ、そしてフエノールおよびエタノールで
抽出した。成熟暗号化領域のヌクレオチド93から伸び
る所望の1440塩基対の部分PstI−BamHI断片を
6%ポリアクリルアミドゲルから単離した。
The remaining mature coding region was isolated as follows. 3 μg of the 1.9 kb BamHI insert of p83BamHI
With 4 units of PstI, 10 mM Tris-HCl (pH
7.5), partially digested in a 45 μl reaction containing 10 mM MgCl 2 and 2 mM dithiothreitol for 10 minutes at 37 ° C. and extracted with phenol and ethanol. The desired 1440 base pair partial PstI-BamHI fragment extending from nucleotide 93 of the mature coding region was isolated from a 6% polyacrylamide gel.

【0058】プラスミドpdeltaRIsrcはプラスミドpS
RCex16(66)の誘導体であり、ここでtrpプロモー
タに近接しかつsrc遺伝子から離れているEcoRI部位
はDNAポリメラーゼ1での修復により除去されており
(67)、自己補完的なオリゴデオキシヌクレオチドAA
TTATGAATTCAT(ホスホトリエステル法(6
8)によって合成)をXbaI部位にすぐ隣接する残余のE
coRI部位中へ挿入した。20μgのpdeltaRIsrcをE
coRIによって完全に消化し、フエノールおよびエーテ
ルで抽出し、そしてエタノール沈澱させた。次いで、こ
のプラスミドを100単位のヌクレアーゼS1により2
5mMの酢酸ナトリウム(pH4.6)と1mMのZnCl2
0.3MのNaClとにおいて16℃にて30分間消化さ
せ、配列ATGを有する平滑末端部を生成させた。フエ
ノールおよびエーテル抽出ならびにエタノール沈澱の
後、DNAをBamHIで消化し、6%ポリアクリルアミ
ドゲル上で電気泳動させ、そして大型(4300bp)のベ
クター断片を電気溶出により回収した。
The plasmid pdeltaRIsrc is identical to the plasmid pS
A derivative of RCex16 (66), in which the EcoRI site close to the trp promoter and away from the src gene has been removed by repair with DNA polymerase 1.
(67), self-complementary oligodeoxynucleotide AA
TTATGAATTCAT (phosphotriester method (6
8) to the remaining E immediately adjacent to the XbaI site.
Inserted into the coRI site. 20 μg of pdeltaRIsrc to E
Digested completely by coRI, extracted with phenol and ether, and ethanol precipitated. This plasmid was then digested with 100 units of nuclease S1.
Digestion with 5 mM sodium acetate (pH 4.6), 1 mM ZnCl 2 and 0.3 M NaCl at 16 ° C. for 30 minutes generated a blunt end with the sequence ATG. After phenol and ether extraction and ethanol precipitation, the DNA was digested with BamHI, electrophoresed on a 6% polyacrylamide gel, and the large (4300 bp) vector fragment was recovered by electroelution.

【0059】0.2μgのベクターと0.02μgの92
bpの平滑末端−PstI断片と0.25μgの1400bp
の部分PstI−BamHI断片とを400単位のT4DN
Aリガーゼにより12℃で1晩結合させて発現プラスミ
ドを組立てた後、これを使用してイー・コリ菌株294
(ATCC No.31446)をアンピシリン耐性に形
質転換させた。プラスミドDNAを96個のコロニーか
ら調製し、これをXbaIおよびPstIによって消化し
た。これらプラスミドの19種は所望の103塩基対の
XbaI−PstIおよび1050塩基対のPstI断片を含
有した。DNA配列の分析は、これらプラスミドの数種
が牛インターフェロン暗号化領域の開始部に正確に位置
するATG開始コドンを有することを証明した。これら
プラスミドの1種、すなわちpBoIFN−α1trp55
をさらに検討するため選択した。
0.2 μg of vector and 0.02 μg of 92
bp blunt-end PstI fragment and 0.25 μg of 1400 bp
Of the PstI-BamHI fragment and 400 units of T4DN
After assembling the expression plasmid by ligation at 12 ° C. overnight with A ligase, this was used to construct E. coli strain 294.
(ATCC No. 31446) was transformed to ampicillin resistance. Plasmid DNA was prepared from 96 colonies, which were digested with XbaI and PstI. Nineteen of these plasmids contained the desired 103 bp XbaI-PstI and 1050 bp PstI fragments. Analysis of the DNA sequence demonstrated that several of these plasmids had an ATG start codon located exactly at the start of the bovine interferon coding region. One of these plasmids, namely pBoIFN-α1trp55
Was selected for further consideration.

【0060】I.イー・コリにおける成熟牛白血球イン
ターフェロン(α−4)の第2の種類の直接的発現 ATG開始コドンを、合成DNAプライマーCATGT
GTGACTTGTCTの酵素的伸長により、成熟暗号
化領域の前面に入れた。ヘプタデカマーをT4ポリヌク
レオチドキナーゼとγ−32P ATPとにより前記と同
様に燐酸化した(12)。250ピコモルのプライマー
を、30μlのH2O中にアミノ酸残基S20〜102を
含有する約1μgの319bpHincII断片と組合せ、5
分間煮沸し、そして25単位のイー・コリDNAポリメ
ラーゼIクレノー断片により37℃にて3時間伸長させ
た。この反応の生成物をHgiAIにより消化し、そして
得られた181bpの平滑末端−HgiAI断片を6%ポリ
アクリルアミドゲルから単離した。
I. Mature bovine leukocyte-in in E. coli
A second type of direct expression ATG initiation codon of terferon (α-4) was prepared by using the synthetic DNA primer CATGT.
The enzymatic extension of GTGACTTGGTCT placed it in front of the mature coding region. Heptadecamer was phosphorylated with T4 polynucleotide kinase and γ- 32 P ATP as before (12). Combine 250 pmoles of primer with about 1 μg of a 319 bp HincII fragment containing amino acid residues S20-102 in 30 μl H 2 O, 5
Boiled for 5 minutes and extended with 25 units of E. coli DNA polymerase I Klenow fragment at 37 ° C. for 3 hours. The product of this reaction was digested with HgiAI, and the resulting 181 bp blunt-end HgiAI fragment was isolated from a 6% polyacrylamide gel.

【0061】成熟ペプチド用の全遺伝子を、ペプチドの
カルボキシ末端部分およびEcoRIにより予め消化した
HuIFN−γ発現プラスミドすなわちpIFN−γtrp
48−13(55)を含有する508bpのHgiA−PstI
断片と上記の断片とを酵素的に結合することにより、tr
pプロモータの背後に組込み、伸長させて末端部(flush
end)をクレノーDNAポリメラーゼと整列させ、Pst
Iにより消化し、そして最後に6%ポリアクリルアミド
ゲルで単離した。得られた混合物をイー・コリ294に
形質転換させる際、数種のクローンが同定され、これら
は親発現ベクターのtrpプロモーターリボソーム結合部
位領域と成熟牛IFN(pBoIFN−α4trp15)の完
全暗号化領域との間にEcoRI識別部位を備えた。
The entire gene for the mature peptide was ligated with the carboxy-terminal portion of the peptide and a HuIFN-γ expression plasmid or pIFN-γtrp previously digested with EcoRI.
508 bp HgiA-PstI containing 48-13 (55)
By enzymatically linking the fragment and the above fragment, tr
Integrate behind the p promoter, extend and flush
end) with Klenow DNA polymerase, Pst
Digested with I and finally isolated on a 6% polyacrylamide gel. Upon transformation of the resulting mixture into E. coli 294, several clones were identified, which were identical to the trp promoter ribosome binding site region of the parental expression vector and the fully encoded region of mature bovine IFN (pBoIFN-α4trp15). An EcoRI identification site was provided between the two.

【0062】J.牛繊維芽細胞インターフェロン遺伝子
のサブクローン化 ヒトIFN−βDNAプローブとハイブリダイズしたフ
アージ組換体の6種を精製し、そしてそれらのDNAを
上記したように次の分析用として単離した。サウザンハ
イブリダイゼーション分析と組合せた制限地図化が示す
ところによれば、6種の単離物は牛ゲノムの3種の異な
る領域からなり、したがって多重遺伝子(multigene)Bo
IFN−β類(family)を意味する。これらの結果を、図
12に示した制限地図により要約する。それぞれ異なる
種類の組換体に対する一層詳細な制限地図およびヌクレ
オチド配列を得るため、ハイブリダイズ断片をプラスミ
ドベクター中へサブクローン化させた。特に、フアージ
λβ1の5kbBglII断片とフアージλβ2の5kbBam
HI断片とを個々にBamHI部位にてpBR322中へ
クローン化し、フアージλβ3の重複する4.5kbEco
RI−XhoIおよび1.4kbPstI−HpaI断片をそれ
ぞれpUC9(EcoRI−SalI部位から削除したもの)
とpLeIF87(10)(HpaI−PstIから削除したも
の)中へ挿入した。
J. Bovine fibroblast interferon gene
Six of the phage recombinants hybridized with the subcloned human IFN-β DNA probe were purified and their DNA was isolated for further analysis as described above. Restriction mapping in combination with Southern hybridization analysis shows that the six isolates consist of three different regions of the bovine genome, and therefore a multigene Bo
Means IFN-βs (family). These results are summarized by the restriction map shown in FIG. The hybridizing fragments were subcloned into plasmid vectors to obtain more detailed restriction maps and nucleotide sequences for each different type of recombinant. In particular, the 5 kb BglII fragment of phage λβ1 and the 5 kb Bam
The HI fragment was cloned individually into pBR322 at the BamHI site and the overlapping 4.5 kb Eco
The RI-XhoI and 1.4 kb PstI-HpaI fragments were each pUC9 (deleted from the EcoRI-SalI site).
And pLeIF87 (10) (deleted from HpaI-PstI).

【0063】K.3種の異なる牛繊維芽細胞IFN遺伝
子のDNA配列 図13は、サブクローン化した3種の牛IFN−β遺伝
子のそれぞれに対する制限地図を示している。これら
は、それぞれに独特な開裂部位の存在により容易に区別
される。各遺伝子に対するペプチド暗号化領域ならびに
そのすぐ上流および下流の配列をマキサム−ギルバート
化学法により決定し、これらを図14、図15および図
16に示す。ヒト繊維芽インターフェロン遺伝子につき
決定された配列とのヌクレオチド相同性(12)は、各牛
遺伝子生成物に対する正確な解読枠と全アミノ酸配列と
を予想させ、これは21個のアミノ酸よりなる疎水性シ
グナルペプチドとそれに続く185個の残基の成熟蛋白
質とを含む。牛蛋白質は互いに全く異なるが(表2、図
17)、ヒトペプチドに対しずっと大きな差(約60%)
を示す。
K. Three Different Bovine Fibroblast IFN Genetics
DNA sequence view of the child 13 shows a restriction map for each of the three bovine IFN-beta gene was subcloned. These are easily distinguished by the presence of unique cleavage sites. The peptide coding region for each gene and the sequences immediately upstream and downstream were determined by the Maxam-Gilbert chemistry and are shown in FIGS. 14, 15 and 16. Nucleotide homology to the determined sequence for the human fibroblast interferon gene (12) predicts the correct reading frame and total amino acid sequence for each bovine gene product, which is a hydrophobic signal consisting of 21 amino acids. Includes the peptide followed by the mature protein of 185 residues. Bovine proteins are quite different from each other (Table 2, FIG. 17), but much larger (about 60%) compared to human peptides.
Is shown.

【0064】牛繊維芽細胞インターフェロンのマルチジ
エン特性を、さらに図18に示されたサウザンブロット
をpBoIFN−β1trpから誘導された415bpのEco
RI−PvuI断片から調製された放射能活性プローブと
再ハイブリダイズすることにより示した(下記)。図18
に示すように、この実験は追加の同族IFN−β遺伝子
の存在に対する証明を与えた。より少ないハイブリダイ
ズ帯は実際に一層明確に関連する遺伝子を示し、これら
遺伝子はより明確なβ−IFNを暗号化する。
The multidiene properties of the bovine fibroblast interferon were determined. The Southern blot shown in FIG. 18 was used to determine the 415 bp Eco-DNA derived from pBoIFN-β1 trp.
This was shown by rehybridization with a radioactive probe prepared from the RI-PvuI fragment (below). FIG.
This experiment provided evidence for the presence of an additional cognate IFN-β gene, as shown in FIG. Fewer hybridizing bands actually show more clearly related genes, which encode more distinct β-IFN.

【0065】[0065]

【表2】 牛IFN−βおよびヒトIFN−βの暗号化配列における相同性の対比較 β1 β2 β3 Huβ β1 138(83) 138(83) 84(51) β2 20(95) 146(88) 92(55) β3 20(95) 19(90) 87(52) Huβ 16(76) 17(81) 16(76) Table 2 Paired comparison of homology in coding sequences of bovine IFN-β and human IFN-β β1 β2 β3 Huβ β1 138 (83) 138 (83) 84 (51) β2 20 (95) 146 (88) 92 (55) β3 20 (95) 19 (90) 87 (52) Huβ 16 (76) 17 (81) 16 (76)

【0066】各対の暗号化配列における同一アミノ酸の
数を示す。21個のアミノ酸シグナルペプチドを下方左
側部分で比較し、166個のアミノ酸成熟IFN−βを
表の上方右側部分で比較する。各対における同一アミノ
酸の総数を最初に示し、次いで相同性%を示す。
The number of identical amino acids in each pair of coding sequences is shown. The 21 amino acid signal peptide is compared in the lower left part and the 166 amino acid mature IFN-β is compared in the upper right part of the table. The total number of identical amino acids in each pair is shown first, followed by the percent homology.

【0067】L.イー・コリにおける3種の牛IFN−
βの直接的発現 3種の牛IFN−β遺伝子は多くの共通のDNA配列と
制限部位とを共有するので(図13参照)、3種の全ての
遺伝子の発現につき一般的図式が可能である。2個のA
luI部位を含有する最初の5個のアミノ酸を暗号化する
DNA配列はそれぞれの場合同一であったので、2種の
補完的合成オリゴヌクレオチドを設計し、これらはAT
G翻訳開始コドンを組込み、成熟牛IFN−βの最初の
4個のアミノ酸に対するコドンを復帰し、かつtrpプロ
モータ配列の後に挿入するための付着性のEcoRIを生
成する。発現プラスミドの作成を図19に図示する。B
oIFN−βサブクローンプラスミドから生ずる85bp
AluI−XhoI断片に対する合成オリゴマーの結合、お
よびそれに続くEcoRIおよびXhoIによる消化は、E
coRIおよびXhoI付着末端によりフランキングした1
04bp断片を生成する。次いで、全暗号化を、104bp
の断片を各BoIFN−β蛋白質の残部を暗号化する約
700bpのXhoI−Pst断片および予め内部EcoRI−
PstI断片が除去されているプラスミドpIFN−γtrp
48−13(55)と結合することにより、trp発現ベク
ター中へ組込んだ。得られたプラスミド、すなわちpBo
IFN−β1trp、pBoIFN−β2trpおよびpBoIF
N−β3trpは全て、IFN−β遺伝子の適切な転写お
よび翻訳がイー・コリtrpオペロンの制御下で行なわれ
るように構成されていた。
L. Three cattle IFNs in E. coli
Direct Expression of β Since the three bovine IFN-β genes share many common DNA sequences and restriction sites (see FIG. 13), a general scheme is possible for the expression of all three genes. . Two A
Since the DNA sequences encoding the first five amino acids containing the luI site were identical in each case, two complementary synthetic oligonucleotides were designed,
It incorporates the G translation initiation codon, restores the codons for the first four amino acids of mature bovine IFN-β, and generates an adherent EcoRI for insertion after the trp promoter sequence. The construction of the expression plasmid is illustrated in FIG. B
85 bp resulting from the IFN-β subclone plasmid
The binding of the synthetic oligomer to the AluI-XhoI fragment, followed by digestion with EcoRI and XhoI, was
1 flanked by coRI and XhoI cohesive ends
Generate a 04 bp fragment. Then, the entire encryption is 104bp
Fragment of about 700 bp encoding the remainder of each BoIFN-β protein and an internal EcoRI-
Plasmid pIFN-γtrp from which the PstI fragment has been removed
It was incorporated into the trp expression vector by ligation with 48-13 (55). The resulting plasmid, pBo
IFN-β1trp, pBoIFN-β2trp and pBoIF
All N-β3 trps were constructed such that proper transcription and translation of the IFN-β gene was performed under the control of the E. coli trp operon.

【0068】M.牛免疫インターフェロン(BoIFN−
γ)遺伝子の特性化およびサブクローン化 ヒトIFN−γプローブとハイブリダイズした10種の
フアージ組換体を精製し、そしてDNAを上記と同様に
調製した。10種のDNA試料は全て、サウザンブロッ
ト分析により特定のハイブリダイズ帯を与えた。クロー
ンλγ4およびλγ7を、それらが異なるハイブリダイ
ズ帯パターンを有するので、その後の分析のために選択
した。これら2種のクローンの制限地図は、互いに重複
するDNA配列を示す。重複領域は制限部位XbaI,Ec
oRVおよびNcoIを含有する。これら2種のクローン
のDNA配列分析は、ヒト免疫インターフェロン遺伝子
(70)に全体的に類似の遺伝子構造を示し、かつλγ7
が4番目のエキソンを暗号化する配列を含みかつλγ4
がヒトIFN−γ遺伝子とのDNA配列相同性に基づく
牛IFN−γ遺伝子の最初の3つのエキソンを暗号化す
る配列を含有することを示す。BoIFN−γを示唆す
るアミノ酸配列を、図20において、HuIFN−γ(5
5)およびねずみIFN−γのそれと比較する。
M. Bovine immune interferon (BoIFN-
γ) Characterization of the gene and 10 phage recombinants hybridized with the subcloned human IFN-γ probe were purified and DNA was prepared as described above. All ten DNA samples gave specific hybridized bands by Southern blot analysis. Clones λγ4 and λγ7 were selected for subsequent analysis because they have different hybridizing band patterns. The restriction maps of these two clones show overlapping DNA sequences. The overlapping region is the restriction site XbaI, Ec
Contains oRV and NcoI. DNA sequence analysis of these two clones was performed using the human immune interferon gene.
(70) shows an overall similar gene structure and
Contains the sequence encoding the fourth exon and λγ4
Contains sequences encoding the first three exons of the bovine IFN-γ gene based on DNA sequence homology with the human IFN-γ gene. The amino acid sequence suggesting BoIFN-γ is shown in FIG.
5) and that of rat IFN-γ.

【0069】DNAの連続セグメントに対する全牛IF
N−γ遺伝子を組立てるため、λγ4から生ずる牛IF
N−γ遺伝子の最初の3つのエキソンを離間する300
0bpのBamHI−NcoI断片と、λγ7から生ずる最後
のエキソンを離間する2500bpのNcoI−HindII
I断片とを単離した。これら2つのDAN断片を、次い
で3つの部分結合を介してpBR322から生ずるBam
HI−HindIIIベクター中へクローン化させた。
Whole bovine IF for consecutive segments of DNA
Bovine IF generated from λγ4 to assemble N-γ gene
300 separating the first three exons of the N-γ gene
A 0 bp BamHI-NcoI fragment and a 2500 bp NcoI-HindII separating the last exon resulting from λγ7
The I fragment was isolated. These two DNA fragments are then combined with the Bam generated from pBR322 via three partial joins.
It was cloned into the HI-HindIII vector.

【0070】N.哺乳類系における牛IFN−γ遺伝子
の発現 たとえばイー・コリのような原子核系においてこの遺伝
子を発現しうるようBoIFN−γのイントロンのない
ものを得る目的で、遺伝子を動物細胞発現系において高
レベルの発現を得るよう処理し、著量の特定mRNAを
得た。全牛IFN−γ遺伝子を離間する5500bpのB
amHI−HindIII断片を、COS細胞における発現
のためSV40ベクター中へ挿入した(44)。特に、B
amHI−HindIII牛IFN−γ遺伝子断片を280
0bpのSV40プラスミドベクターpDL△R1にクロ
ーン化させた[(後期転写の方向に選択的な複製のSV4
0オリジンから上流のEcoRI部位を酵素的に削除する
ことにより、HBV抗原発現プラスミドpHBs348−
Lから生ずる。発現プラスミドpHBs348−Lは、H
BV(71)(これはHBsAgを暗号化する遺伝子を離間
する)のEcoRIおよびBglII消化物から生ずる19
86塩基対の断片をプラスミドpML(72)中へEcoR
IおよびBamHI部位においてクローン化させることに
より作成した(pMLは猿細胞におけるプラスミド複製に
抑制的な配列を除去する削除部を有するpBR322の
誘導体である(72)]。次いで、生じたプラスミド(pR
I−Bgl)をEcoRIにより線状化し、そしてSV40
オリジン領域を示す348塩基対の断片をpRI−Bgl
のEcoRI部位に導入した。オリジン断片はいずれの方
向でも挿入することができる。この断片は複製のオリジ
ンの他に初期および後期のSV40プロモータの両者を
暗号化するので、この方向性によっていずれかのプロモ
ータの制御下に(pHBs348−Lは後期プロモータの
制御下において発現されるHBsを示す)BamHIおよび
SalI部位との間に、pBR322から生じた600bp
のHindIII−SalI変換断片の存在下で3種の部分
結合を介してHBV遺伝子を発現することができるであ
ろう。COS細胞中への得られたプラスミドのトランス
フエクションは、SV40後期プロモータの制御下に牛
IFN−γの効率的発現をもたらす。
N. Bovine IFN-γ gene in mammalian systems
For expression e.g. purpose of obtaining those without intron boIFN-gamma as can express this gene in nucleus systems such as E. coli, the gene was treated to obtain high levels of expression in animal cell expression systems, Author An amount of the specific mRNA was obtained. 5500 bp B separating whole bovine IFN-γ gene
The amHI-HindIII fragment was inserted into the SV40 vector for expression in COS cells (44). In particular, B
amHI-HindIII bovine IFN-γ gene fragment
The clone was cloned into the 0 bp SV40 plasmid vector pDL [R1 [(SV4 was selectively replicated in the direction of late transcription).
By enzymatically deleting the EcoRI site upstream from the 0 origin, the HBV antigen expression plasmid pHBs348-
Arising from L. The expression plasmid pHBs348-L is H
19 resulting from an EcoRI and BglII digest of BV (71), which separates the gene encoding HBsAg.
The 86 bp fragment was inserted into plasmid pML (72) using EcoR.
(PML is a derivative of pBR322 with a deletion that removes sequences that inhibit repressed plasmid replication in monkey cells (72).) The resulting plasmid (pR
I-Bgl) was linearized with EcoRI and SV40
A 348 base pair fragment representing the origin region was digested with pRI-Bgl
At the EcoRI site. The origin fragment can be inserted in any direction. This fragment encodes both the early and late SV40 promoters in addition to the origin of replication, so that this orientation allows for the control of either promoter (pHBs348-L results in HBs expressed under the control of the late promoter). 600 bp generated from pBR322 between the BamHI and SalI sites.
Would be able to express the HBV gene through the three partial linkages in the presence of the HindIII-SalI conversion fragment. Transfection of the resulting plasmid into COS cells results in efficient expression of bovine IFN-γ under the control of the SV40 late promoter.

【0071】ポリA+mRNAをトランスフエクションさ
れたCOS細胞から調製し、次いで標準法(55)により
cDNAを調製するために使用した。牛IFN−γ遺伝
子プローブとハイブリダイズするcDNAクローンを単
離した。最も長いPstI挿入物を有するcDNAクロー
ンをその後の分析のために選択した。このcDNAクロ
ーンのDNA配列の分析は、牛IFN−γゲノムクロー
ンから予想される全てのイントロン配列が正確に除去さ
れたことを示している。cDNAを上記のプライマ修復
法によりイー・コリ中で発現させるために処理した。
Poly A + mRNA was prepared from transfected COS cells and then prepared by standard methods (55).
Used to prepare cDNA. A cDNA clone hybridizing with the bovine IFN-γ gene probe was isolated. The cDNA clone with the longest PstI insert was selected for further analysis. Analysis of the DNA sequence of this cDNA clone shows that all expected intron sequences were correctly removed from the bovine IFN-γ genomic clone. The cDNA was processed for expression in E. coli by the primer repair method described above.

【0072】O.細菌抽出物の調製 0.02mg/mlのアンピシリンまたは0.005mg/ml
のテトラサイクリンを含有するLBブロスで増殖させた
1晩培養物を、1:100の希釈率にて0.2%のグル
コースと0.5%のカザミノ酸と適当な薬剤とを含有す
る50mlのM9培地(63)中に接種し、そして振とうし
ながら37℃にてA550=1.0となるまで増殖させ
た。10mlの試料を遠心分離により収穫し、そして直ち
にドライアイス−エタノール浴中で迅速に凍結させた。
凍結したペレットを1mlの7Mグアニジン中に再懸濁さ
せ、氷上で5分間インキュベートし、そしてPBS中に
希釈して分析した。或いは、凍結ペレットを、0.2ml
の20%蔗糖と100mMのトリス−HCl(pH8.0)
と20mMのEDTAと5mg/mlのリゾチームとの添加
により溶菌させた。氷上にて20分間後、0.8mlの
0.3%トリトンX−100と0.15Mのトリス−H
Cl(pH8.0)と0.2MのEDTAと0.1mMのP
MSFとを添加した。19,000rpmにて15分間遠心
分離することにより溶菌物を清澄させ、そして上澄液を
PBS中に希釈した後に分析した。
O. Preparation of bacterial extract 0.02 mg / ml ampicillin or 0.005 mg / ml
Overnight cultures grown in LB broth containing 0.1% tetracycline at a 1: 100 dilution in 50 ml M9 containing 0.2% glucose, 0.5% casamino acid and the appropriate drug. The medium was inoculated into medium (63) and grown at 37 ° C. with shaking until A550 = 1.0. 10 ml samples were harvested by centrifugation and immediately frozen in a dry ice-ethanol bath.
The frozen pellet was resuspended in 1 ml of 7M guanidine, incubated on ice for 5 minutes, and diluted in PBS for analysis. Alternatively, 0.2 ml of frozen pellet
20% sucrose and 100 mM Tris-HCl (pH 8.0)
And lysate by addition of 20 mM EDTA and 5 mg / ml lysozyme. After 20 minutes on ice, 0.8 ml of 0.3% Triton X-100 and 0.15 M Tris-H.
Cl (pH 8.0), 0.2 M EDTA and 0.1 mM P
MSF was added. Lysates were clarified by centrifugation at 19,000 rpm for 15 minutes and the supernatant was analyzed after dilution in PBS.

【0073】P.インターフェロン分析 牛インターフェロン活性を96ウエルマイクロ測定板で
行なわれる細胞病理的効果(CPE)抑制分析により次の
ように分析した: 1.96ウエルマイクロ測定板のそれぞれのウエルに
(8横列×12縦列)、10%の胎児牛血清を含有する培
地中の細胞の懸濁物100μlを加える。細胞濃度を調
整して、翌日に融合単一層を与える。 2.固定プラットフォーム上へプレートを緩和に10分
間固定して、一様に細胞を分配させる。翌日: 3.第1の縦列の各ウエルに80μlの追加培地を加え
る。 4.第1の縦列のウエルに、インターフェロン活性につ
き分析すべき試料の20μlを加える。 5.100μlピペットによりウエルの内容物100μl
を数回抜取りかつ注入することにより、ウエルにおける
試料および培地を混合する。
FIG. Interferon Assay Bovine interferon activity was analyzed by cytopathological effect (CPE) inhibition assay performed in a 96-well microplate as follows: 1. In each well of the 96-well microplate
(8 rows × 12 columns) Add 100 μl of cell suspension in medium containing 10% fetal calf serum. Adjust cell concentration to give fusion monolayer the next day. 2. Fix plate gently on fixation platform for 10 minutes to allow even distribution of cells. Next day: Add 80 μl of additional medium to each well in the first column. 4. To the first column of wells, add 20 μl of the sample to be analyzed for interferon activity. 5. 100 μl contents of wells with 100 μl pipette
The sample and media in the wells are mixed by withdrawing and injecting several times.

【0074】6.第1の縦列におけるウエルの内容物1
00μlを水平に第2の縦列のウエルへ移行させる。 7.工程3におけると同様に混合する。 8.全部で11回の移行が行なわれるまで縦列から次の
縦列までウエルの内容物100μlの移動を続ける。 9.第12番目の縦列におけるウエルの内容物100μ
lを取出して捨てる。この過程は順次の2倍希釈をもた
らす。 10.各分析プレートは適当なNIH標準を含有する。
6. Well contents 1 in first column
Transfer 00 μl horizontally to the second column of wells. 7. Mix as in step 3. 8. Continue moving 100 μl of the well contents from column to column until a total of 11 transitions have been made. 9. Well contents 100μ in twelfth column
Remove and discard l. This process results in a serial two-fold dilution. 10. Each assay plate contains the appropriate NIH standard.

【0075】11.CO2インキュベーションにおいて
プレートを37℃にて24時間インキュベートする。 12.各分析プレートは100μlの細胞懸濁物と10
0μlの培地とを収容して細胞増殖比較として役立つウ
エルと、100μlの細胞懸濁物と100μlの培地と5
0μlのウイルス懸濁物とを収容してウイルス誘発性細
胞病原性比較として役立つウイルスとを含む。 13.50μlのウイルス懸濁物を含む細胞比較を除
き、全てのウエルを攻撃する。使用した感染の倍数は、
24時間以内における特定の細胞系に対する100%の
細胞病理的効果をもたらすウイルスの量である。 14.CO2インキュベーションで37℃にて24時間
プレートを再インキュベートする。 15.プレートから液体を取出し、細胞を0.5%クリ
スタルヴアイオレットで染色する。細胞を2〜5分間染
色させる。
11. Plates are incubated for 24 hours at 37 ° C. in a CO 2 incubation. 12. Each assay plate contains 100 μl of cell suspension and 10
Wells containing 0 μl medium to serve as cell growth comparisons, 100 μl cell suspension, 100 μl medium and 5 μl
0 μl of the virus suspension containing the virus to serve as a virus-induced cytopathogenicity comparison. 13. Attack all wells except cell comparisons containing 50 μl virus suspension. The multiple of the infection used
The amount of virus that produces 100% cytopathic effect on a particular cell line within 24 hours. 14. Re-incubate plate for 24 hours at 37 ° C. with CO 2 incubation. 15. Remove the liquid from the plate and stain the cells with 0.5% crystal violet. Allow cells to stain for 2-5 minutes.

【0076】16.プレートウエルを水道水にて洗浄
し、乾燥させる。 17.試料に関するインターフェロンのタイター(力
価)は、50%の生存細胞が残存する希釈率の逆数であ
る。 18.全ての試料の活性を、次の式から計算される比較
単位変換ファクタにより規格化する:
16. The plate well is washed with tap water and dried. 17. The interferon titer for a sample is the reciprocal of the dilution at which 50% of the viable cells remain. 18. Normalize the activity of all samples by the comparative unit conversion factor calculated from the following formula:

【0077】[0077]

【数1】NIH標準の実際のタイター/分析における観
測タイター=比較単位変換ファクタ (69参照)。pBoIFN−α1trp55で形質転換させ
たイー・コリ菌株294(ATCC No.31446)
から調製された抽出物は、VSウイルス(インジアナ菌
株)で攻撃される牛腎臓細胞系(MDBK)に対し顕著な
活性を示すが、猿腎臓(VERO)、ヒト頸部癌(HeL
a)、うさぎ腎臓(RK−13)またはねずみ(L929)細
胞系(同様にして攻撃される)に対し顕著な活性を示さな
かった。pBR322により形質転換された菌株294
から調製された比較抽出物は、MDBK細胞に対し活性
を示さなかった。表3は、種々の攻撃された動物および
ヒト細胞系に対する試験管内の抗ウイルス活性BoIF
N−α1を要約している。BoIFN−α1は、攻撃と
してVSウイルスを使用する牛細胞に対する活性に関
し、ヒト細胞に対する抗ウイルス活性を明らかに欠如す
ることによりヒト白血球IFNとは容易に区別される。
表4は、発現プラスミドpBoIFN−α4trp15、pB
oIFN−β1trp、pBoIFN−β2trpおよびpBoI
FN−β3trpにより形質転換されたイー・コリW31
10から調製される抽出物で得られるインターフェロン
活性のレベルを示している。特に顕著なことは、牛繊維
芽細胞インターフェロンは牛腎臓細胞系に対しヒト羊膜
細胞系よりも約30倍活性であるのに対し、逆比関係が
ヒト繊維芽IFNにつき見出された(12)。
## EQU1 ## Observed titer in actual titer / analysis of NIH standard = comparison unit conversion factor (see 69). E. coli strain 294 (ATCC No. 31446) transformed with pBoIFN-α1 trp55
Extracts show significant activity against the bovine kidney cell line (MDBK) challenged with the VS virus (Indiana strain), but not from monkey kidney (VERO), human cervical carcinoma (HeL).
a), showed no significant activity against rabbit kidney (RK-13) or rat (L929) cell lines, which were similarly challenged. Strain 294 transformed with pBR322
Did not show activity against MDBK cells. Table 3 shows the antiviral activity BoIF in vitro against various challenged animal and human cell lines.
N-α1 is summarized. BoIFN-α1 is easily distinguished from human leukocyte IFN by apparently lacking antiviral activity on human cells with respect to activity on bovine cells using the VS virus as an attack.
Table 4 shows the expression plasmids pBoIFN-α4trp15, pB
oIFN-β1trp, pBoIFN-β2trp and pBoI
E. coli W31 transformed with FN-β3 trp
10 shows the level of interferon activity obtained with the extract prepared from Example 10. Of particular note, while bovine fibroblast interferon is approximately 30-fold more active on the bovine kidney cell line than the human amniotic cell line, an inverse relationship was found for human fibroblast IFN (12). .

【0078】[0078]

【表3】 細胞系 IFN調製物 タイター(単位/ml) VSV EMCV MDBK LeIFA標準 640 NA 牛白血球IFN 300,000 NA 比較抽出物 <40 NA HeLa LeIFA標準 650 1500 牛白血球IFN <40 <23 比較抽出物 <40 <23 L−929 ねずみIFN標準 640 1000 牛白血球IFN <20 <31 比較抽出物 <20 <31 RK−13 うさぎIFN標準 1000 NA 牛白血球IFN <60 NA 比較抽出物 <60 NA VERO LeIFA標準 1500 牛白血球IFN <12 比較抽出物 <12 MDBK=牛腎臓細胞 VERO=アフリカミドリザル腎臓細胞 HeLa=ヒト頸部癌細胞 RK−13=うさぎ腎臓細胞 NA=ウイルスは各細胞において充分に複製できないので利用できない。Table 3 Cell line IFN preparation titer (units / ml) VSV EMCV MDBK LeIFA standard 640 NA Bovine leukocyte IFN 300,000 NA Comparative extract <40 NA HeLa LeIFA standard 650 1500 1500 Bovine leukocyte IFN <40 <23 Comparative extract <40 <23 L-929 Rat IFN Standard 640 1000 Bovine Leukocyte IFN <20 <31 Comparative Extract <20 <31 RK-13 Rabbit IFN Standard 1000 NA Bovine Leukocyte IFN <60 NA Comparative Extract <60 NA VERO LeIFA Standard 1500 Bovine leukocyte IFN <12 Comparative extract <12 MDBK = Bovine kidney cells VERO = African green monkey kidney cells HeLa = Human cervical cancer cells RK-13 = Rabbit kidney cells NA = Virus is not available because it cannot replicate sufficiently in each cell.

【0079】[0079]

【表4】 イー・コリの抽出物におけるインターフェロン活性 下記により形質転換 IFN−β活性 IFN−β活性 されたイー・コリ294 (単位/L培養物) (単位/L培養物) MDBK−VSV WISH−VSV pIFN−α1 1.0×108 N.D. pIFN−β1 2.2×108 6.5×106 pIFN−β2 1.1×108 3.5×106 pIFN−β3 6.0×108 2.0×107 細胞抽出物を調製し、公表された方法に従がい攻撃物と
して牛腎臓MDBK細胞系およびヒト羊膜WISH細胞
系およびVSVを用いてインターフェロン活性につき分
析した(ウエック等、1981)。
Table 4 E. E. coli 294 (Units / L culture) transformed IFN-beta activity IFN-beta activity by interferon activity following in extracts coli (Units / L culture) MDBK-VSV WISH- VSV pIFN-α1 1.0 × 10 8 N.V. D. pIFN-β1 2.2 × 10 8 6.5 × 10 6 pIFN-β2 1.1 × 10 8 3.5 × 10 6 pIFN-β3 6.0 × 10 8 2.0 × 10 7 cell extract prepared They were then analyzed for interferon activity using bovine kidney MDBK and human amniotic WISH cell lines and VSV as challenge in accordance with published methods (Weck et al., 1981).

【0080】医薬組成物 本発明の化合物を公知の方法により調合して医薬上有用
な組成物を調製することができ、この場合動物インター
フェロン生成物を許容しうるキャリヤビヒクルと組合せ
ることができる。適するビヒクルおよびその調合物は記
載されている。この種の組成物は有効量のインターフェ
ロン蛋白質を適当量のビヒクルと共に含有して、公知の
ルートたとえば非経口的に宿主に有効投与するのに適し
た許容しうる組成物を調製する。
Pharmaceutical Compositions The compounds of the present invention can be formulated according to known methods to prepare pharmaceutically useful compositions, wherein the animal interferon product can be combined with an acceptable carrier vehicle. Suitable vehicles and their formulations have been described. Such compositions contain an effective amount of interferon protein together with a suitable amount of vehicle to prepare an acceptable composition suitable for effective administration to a host by known routes, eg, parenterally.

【0081】本発明に包含される動物インターフェロン
は天然の対立遺伝子(allelic variation)と共に存在す
ることが了解されよう。これらは全配列におけるアミノ
酸の相違、或いは削除、置換、挿入、逆転、または前記
配列におけるアミノ酸の添加によって示すことができ
る。これら全ての対立遺伝子は本発明の範囲内に包含さ
れる。以上特定の好適具体例につき記載したが、本発明
はこれのみに限定されないことが了解されよう。
It will be appreciated that the animal interferons encompassed by the present invention exist with natural allelic variations. These may be indicated by amino acid differences in the entire sequence, or deletions, substitutions, insertions, inversions, or additions of amino acids in the sequence. All these alleles are included within the scope of the present invention. Although specific preferred embodiments have been described above, it will be understood that the invention is not so limited.

【0082】文 献 1.リナルド(Rinaldo)他、インフエクション アンド
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【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 EcoRIにより消化しかつ種々異なるホルム
アミド濃度にてヒト白血球インターフェロンA/Dハイ
ブリッドの暗号化領域を含む32P−標識570塩基対
coRI断片でハイブリダイズされた(a)ヒト、(b)牛およ
び(c)豚のゲノムDNAのサウザンハイブリダイゼーシ
ョンの電気泳動を示す図面に代わる写真である。20%
ホルムアミドにおけるハイブリダイゼーションは、マル
チジエン牛および豚白血球インターフェロン遺伝子類の
最も明瞭なパターンを示している。
FIG. 1: 32 P-labeled 570 base pair E containing the coding region of human leukocyte interferon A / D hybrid digested with Eco RI and at different formamide concentrations
hybridized with co RI fragment (a) human, a photograph as a drawing which shows the (b) bovine and (c) Southern hybridization of electrophoresis of genomic DNA of pig. 20%
Hybridization in formamide shows the clearest pattern of multidiene bovine and porcine leukocyte interferon genes.

【図2】 EcoRI,BamHIまたはHindIIIにより
消化されかつ32P−標識したヒト白血球遺伝子プローブ
でハイブリダイズさせた4種の異なる牛ゲノムDNAフ
アージ組換体のサウザンハイブリダイゼーションの電気
泳動を示す図面に代わる写真である。クローン83は、
各制限酵素により2種のハイブリダイズ断片を与える。
FIG. 2 is a drawing alternative to a drawing showing Southern hybridization electrophoresis of four different recombinant bovine genomic DNA phage recombinants digested with EcoRI, BamHI or HindIII and hybridized with a 32 P-labeled human leukocyte gene probe. It is. Clone 83,
Each restriction enzyme gives two hybridized fragments.

【図3】 プラスミドサブクローンp83BamHI1.
9kbからのヌクレオチド配列の一部ならびにそこに暗号
化された牛白血球インターフェロンのための推定アミノ
酸配列を示している。シグナルペプチドはアミノ酸残基
S1〜S23によって示される。
FIG. 3. Plasmid subclone p83BamHI1.
A portion of the nucleotide sequence from 9 kb is shown, as well as the deduced amino acid sequence for bovine leukocyte interferon encoded therein. The signal peptide is represented by amino acid residues S1 to S23.

【図4】 プラスミドサブクローンp67EcoRI3.
2kbからの第2の牛白血球インターフェロン(α2)のた
めのヌクレオチド配列および推定アミノ酸配列を示して
いる。
FIG. 4. Plasmid subclone p67EcoRI3.
Figure 3 shows the nucleotide sequence and deduced amino acid sequence for a second bovine leukocyte interferon (α2) from 2 kb.

【図5】 プラスミドサブクローンp35EcoRI−Ba
mHI3.5kbからの第3の牛白血球インターフェロン
(α3)に対する完全成熟ヌクレオチド配列および推定ア
ミノ酸配列を示している。
FIG. 5: Plasmid subclone p35 EcoRI-Ba
Third bovine leukocyte interferon from mHI 3.5 kb
The fully mature nucleotide sequence and deduced amino acid sequence for (α3) are shown.

【図6】 プラスミドサブクローンp83EcoRI−Ba
mHI2.9kbからの第4の牛白血球インターフェロン
に対するヌクレオチド配列および推定アミノ酸配列を示
している。シグナルペプチドはアミノ酸残基S1〜S2
3によって示される。成熟蛋白質は172個のアミノ酸
残基からなっている。6個のアミノ酸残基よりなる最終
の長さは位置511におけるヌクレオチド塩基変化に基
因し、次の同位相停止信号の前に6個の追加翻訳コドン
を許容する。
FIG. 6: Plasmid subclone p83EcoRI-Ba
The nucleotide and deduced amino acid sequence for the fourth bovine leukocyte interferon from mHI 2.9 kb is shown. The signal peptide is composed of amino acid residues S1 and S2
Indicated by 3. The mature protein consists of 172 amino acid residues. The final length of six amino acid residues is due to the nucleotide base change at position 511, allowing six additional translation codons before the next in-phase stop signal.

【図7】 BoIFN−α1,α2,α3およびα4のア
ミノ酸配列と、11種の公知のヒト白血球インターフェ
ロンに対する配列との比較を示している。さらに、全て
のヒト白血球インターフェロンと全ての牛白血球インタ
ーフェロンで保持されているアミノ酸、並びに牛α1お
よびα4については大多数のヒト白血球インターフェロ
ンとの相同性が生ずる位置が示されている。
FIG. 7 shows a comparison of the amino acid sequences of BoIFN-α1, α2, α3 and α4 with the sequences for 11 known human leukocyte interferons. In addition, the amino acids retained in all human leukocyte interferons and all bovine leukocyte interferons, and the positions at which homology with the majority of human leukocyte interferons occurs for bovine α1 and α4 are indicated.

【図8】 BoIFN−α1,α2,α3およびα4のア
ミノ酸配列と、11種の公知のヒト白血球インターフェ
ロンに対する配列との比較を示している。さらに、全て
のヒト白血球インターフェロンと全ての牛白血球インタ
ーフェロンで保持されているアミノ酸、並びに牛α1お
よびα4については大多数のヒト白血球インターフェロ
ンとの相同性が生ずる位置が示されている。
FIG. 8 shows a comparison of the amino acid sequences of BoIFN-α1, α2, α3 and α4 with the sequences for 11 known human leukocyte interferons. In addition, the amino acids retained in all human leukocyte interferons and all bovine leukocyte interferons, and the positions at which homology with the majority of human leukocyte interferons occurs for bovine α1 and α4 are indicated.

【図9】 BoIFN−α1,α2,α3およびα4のア
ミノ酸配列と、11種の公知のヒト白血球インターフェ
ロンに対する配列との比較を示している。さらに、全て
のヒト白血球インターフェロンと全ての牛白血球インタ
ーフェロンで保持されているアミノ酸、並びに牛α1お
よびα4については大多数のヒト白血球インターフェロ
ンとの相同性が生ずる位置が示されている。
FIG. 9 shows a comparison of the amino acid sequence of BoIFN-α1, α2, α3 and α4 with the sequence for 11 known human leukocyte interferons. In addition, the amino acids retained in all human leukocyte interferons and all bovine leukocyte interferons, and the positions at which homology with the majority of human leukocyte interferons occurs for bovine α1 and α4 are indicated.

【図10】 牛白血球インターフェロン発現プラスミド
pBoIFN−α1trp55の作成を示す略図である。出
発材料はtrp発現ベクターpdeltaRIsrcおよびプラスミ
ドサブクローンp83BamHI1.9kbからのBamHI
断片である。
FIG. 10: Bovine leukocyte interferon expression plasmid
1 is a schematic diagram illustrating the generation of pBoIFN-α1trp55. Starting materials were BamHI from the trp expression vector pdeltaRIsrc and the plasmid subclone p83BamHI 1.9 kb.
It is a fragment.

【図11】 EcoRI,HindIII,BamHI,BglII
およびPvuIIのいずれかで消化された牛DNAと、B
oIFN−α1またはBoIFN−α4遺伝子断片から調
製された放射能活性プローブとのサウザンハイブリダイ
ゼーションの電気泳動を示す図面に代わる写真である。
各IFN遺伝子は、BoIFN−α遺伝子の異なるサブ
フアミリ(Subfamily)と優先的にハイブリダイズする。
FIG. 11: EcoRI, HindIII, BamHI, BglII
And PvuII digested bovine DNA and B
It is a photograph replacing a drawing which shows the electrophoresis of Southern hybridization with a radioactive probe prepared from oIFN-α1 or BoIFN-α4 gene fragment.
Each IFN gene hybridizes preferentially to a different subfamily (Subfamily) of the BoIFN-α gene.

【図12】 ヒト繊維芽細胞ヒトインターフェロン遺伝
子プローブをハイブリダイズする3種のフアージ組換体
からのゲノム牛DNA挿入物の制限地図を示している。
各BoIFN−βの位置および配向は黒四角形によって
示されている。星印により示された制限部位は、部分制
限地図化情報を示している。
FIG. 12 shows restriction maps of genomic bovine DNA inserts from three phage recombinants that hybridize human fibroblast human interferon gene probes.
The position and orientation of each BoIFN-β is indicated by a solid square. The restriction site indicated by an asterisk indicates partial restriction mapping information.

【図13】 図12に示した3種の遺伝子に対する一層
詳細な分解制限地図を示している。ハッチングはシグナ
ル配列を示し、成熟配列を陰影化している。
FIG. 13 shows more detailed restriction maps for the three genes shown in FIG. Hatching indicates the signal sequence, shading the mature sequence.

【図14】 BoIFN−β1,2および3遺伝子に対す
るヌクレオチド配列および推定アミノ酸配列を示してい
る。
FIG. 14 shows the nucleotide sequence and deduced amino acid sequence for BoIFN-β1, 2, and 3 genes.

【図15】 BoIFN−β1,2および3遺伝子に対す
るヌクレオチド配列および推定アミノ酸配列を示してい
る。
FIG. 15 shows the nucleotide sequence and deduced amino acid sequence for BoIFN-β1, 2 and 3 genes.

【図16】 BoIFN−β1,2および3遺伝子に対す
るヌクレオチド配列および推定アミノ酸配列を示してい
る。
FIG. 16 shows the nucleotide sequence and deduced amino acid sequence for BoIFN-β1, 2, and 3 genes.

【図17】 3種のBoIFN−βに対するアミノ酸配
列とHuIFN−βとの比較を示している。
FIG. 17 shows a comparison between the amino acid sequences for three BoIFN-β and HuIFN-β.

【図18】 ヒトゲノムDNAとHuIFN−β遺伝子
(9)とを用いて同様な実験を行なった際、単一のハイブ
リダイズ断片のみが一般に明らかとなるような条件下で
BoIFN−β1遺伝子プローブで再ハイブリダイズさ
せた図11のサウザンブロットの電気泳動を示す図面に
代わる写真である。
FIG. 18: Human genomic DNA and HuIFN-β gene
When a similar experiment was carried out using (9), the Southern blot in FIG. It is a photograph replacing a drawing showing electrophoresis.

【図19】 イー・コリのtrpオペロンの制御下で3種
の全てのBoIFN−βを発現するため使用した方法の
略図である。
FIG. 19 is a schematic of the method used to express all three BoIFN-βs under the control of the E. coli trp operon.

【図20】 BoIFN−γ,HuIFN−γおよびねず
みIFN−γの推定アミノ酸配列の比較を示している。
FIG. 20 shows a comparison of the deduced amino acid sequences of BoIFN-γ, HuIFN-γ and mouse IFN-γ.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 //(C12P 21/02 C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:91) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location // (C12P 21/02 C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:91)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 次式: 【化1】 に示される2−165アミノ酸; 次式: 【化2】 に示される2−165アミノ酸;及び 次式: 【化3】 に示される2−165アミノ酸、 のいずれかのアミノ酸配列、又はこれらの配列のいずれ
かの天然のウシのアレル変異体を含有し、他のヒト以外
の動物インターフェロンを伴っておらず、かつ天然環境
中では付随している不純物を実質的に含まないヒト以外
の動物インターフェロン。
(1) The following formula: 2-165 amino acids represented by the following formula: 2-165 amino acids represented by the following formula: and the following formula: The amino acid sequence of any one of these sequences, or a natural bovine allelic variant of any of these sequences, without other non-human animal interferons, and the natural environment A non-human animal interferon substantially free of accompanying impurities.
【請求項2】 天然のグリコシル化を伴わない請求項1
に記載のインターフェロン。
2. The method of claim 1 without natural glycosylation.
Interferon according to the above.
【請求項3】 正常な第1アミノ酸のN末端に結合して
いるメチオニンアミノ酸を有する請求項1に記載のイン
ターフェロン。
3. The interferon of claim 1 having a methionine amino acid linked to the N-terminus of a normal first amino acid.
【請求項4】 正常な第1アミノ酸のN末端に結合して
いる開裂可能な会合タンパク質又はシグナルタンパク質
を有する請求項1に記載のインターフェロン。
4. The interferon of claim 1, which has a cleavable associated protein or signal protein attached to the N-terminus of the normal first amino acid.
【請求項5】 次式: 【化4】 に示される2−165アミノ酸; 次式: 【化5】 に示される2−165アミノ酸;及び 次式: 【化6】 に示される2−165アミノ酸、 のいずれかのアミノ酸配列を含有する成熟ウシ線維芽細
胞インターフェロンである請求項1に記載のインターフ
ェロン。
5. The following formula: A 2-165 amino acid represented by the following formula: 2-165 amino acids represented by the following formula: and the following formula: The interferon according to claim 1, which is a mature bovine fibroblast interferon containing any one of the amino acid sequences of 2-165 amino acids represented by
【請求項6】 次式: 【化7】 に示される2−165アミノ酸; 次式: 【化8】 に示される2−165アミノ酸;及び 次式: 【化9】 に示される2−165アミノ酸、 のいずれかのアミノ酸配列又はこれらの配列のいずれか
の天然のウシのアレル変異体を含有し、他のヒト以外の
動物インターフェロンを伴っておらず、かつ天然環境中
では付随している不純物を実質的に含まないヒト以外の
動物インターフェロンの製造方法であって、該方法は該
インターフェロンをコードするDNAを作動可能に担持
する複製できる発現ベクターで形質転換した微生物培養
物または細胞培養物を調製し、該培養物を増殖させて該
インターフェロンを生産し、それを回収することを含ん
でなる方法。
6. The following formula: A 2-165 amino acid represented by the following formula: 2-165 amino acids represented by; and the following formula: The amino acid sequence of any one of the above sequences or a natural bovine allelic variant of any of these sequences, without any other non-human animal interferon, and A method for producing a non-human animal interferon substantially free of concomitant impurities, the method comprising the steps of: comprising a microorganism culture transformed with a replicable expression vector operably carrying DNA encoding the interferon. Alternatively, a method comprising preparing a cell culture, growing the culture to produce the interferon, and recovering it.
【請求項7】 該ヒト以外の動物インターフェロンが天
然のグリコシル化を伴わないものである請求項6に記載
の方法。
7. The method of claim 6, wherein said non-human animal interferon does not involve natural glycosylation.
【請求項8】 該ヒト以外の動物インターフェロンが成
熟型である請求項6又は7に記載の方法。
8. The method according to claim 6, wherein the non-human animal interferon is in a mature form.
【請求項9】 該ヒト以外の動物インターフェロンがそ
の正常な第1アミノ酸のN末端に結合している開裂可能
な会合タンパク質又はシグナルタンパク質を有するもの
である請求項6又は7に記載の方法。
9. The method according to claim 6, wherein the non-human animal interferon has a cleavable association protein or signal protein bound to the N-terminus of its normal first amino acid.
JP7262904A 1982-03-08 1995-10-11 Animal interferon Expired - Lifetime JP2633510B2 (en)

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